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影响超声波塑料焊接的因素你知道多少?
发布时间:2021-08-13浏览次数:86

随着现代工业的发展,塑料和复合塑料代替金属材料作为结构材料已成为趋势,塑料和复合材料在制造业各领域的应用日益增大,在机械制造,航天航空,汽车、电子、日常化工的领域均有由塑料和复合材料 的身影。

在多样化的热塑型塑料零件生产中,将塑胶出的多个连接在一起,通常是最便捷有效 的办法, 只需要选择各种各样的焊接方法,如 机械夹紧后 和融化接触面即焊接。由于焊接 时间短,生产速度快和确保较高的连接强度,所以特别适用于热缩型塑料的连接,在焊接工艺上,仍然采用传统的方法,主要是热接 和热风焊接的方法,已满足不了现代工业发展的要求,特别是工业生产自动化的要求,超声波塑料焊接以,高效高质的优势脱颖而出并满足客户需求已大势所趋,是一种经济高效环保的新工艺新技术,新能源,它 完全摆脱了传统塑件焊接方法的缺点,已经展现出极好的应用前景,几乎覆盖了制造业的各行各业。

然而,目前人们对超声波塑料焊接的研究仍然相对不足,无法满足超声波塑料焊接的各种应用需求。超声波塑料焊接机械和声学、电子技术、计算机、计量技术、机械高分子材料、自动控制等学科。因为是多学科的交叉领域,所以对超声波塑料焊接的研究非常困难。超声波塑料焊接机理与理论分析与实验相结合的方法,研究超声波塑料焊接区域材料的熔接行为,为确立超声波焊接工艺规范,提高焊接强度奠定基础。

超声波技术应用于塑料焊接上式超声波技术的重大突破,目前超声波塑料焊接原理相对认同的观点是焊接两个焊接面对接的塑料零件,释放一定的静压力,超声波发生的高频振动可以传递到焊接面上,在这种高频振动下,焊接面产生瞬间高温,焊接面之间形成融化层,然后停止超声波振动,保持静压力

超声波塑料焊机主要由主电路声学系统、气动加压系统、自动控制系统、机械部分构成。其中声学系统是核心的部分,声学系统由换能器,调幅器,焊接头组成,其中逆变器将50赫兹工频交流电转换成20k赫兹高频交流电给换能器。换能器将高频交流电能转换为高频振能调节服务器,调节振幅,得到适合焊接的正负焊头,将高频振动传递到焊接间的接触面,使两塑料接触面的分子产生内摩擦和剪切摩擦,产生大量热量,温度急剧上升,接触面的塑料达到融化状态,超声停止后,保持作用于塑料间的压力,在一定时间内接触面融化的塑料逐渐冷却凝固成具有一定强度的接头,实现焊接超声波的焊接周期一般为毫秒,也取决于焊接尺寸和焊接面积,其中固化时间仅为0.01秒。

超声波塑料焊接,影响焊接的因素有哪些。

1、振幅:声学系统输出的机械振幅是超声波塑料焊接时的主要技术参数,从塑料升温的角度来看,由于其物理性质不同,塑料焊接振幅的发热率和温度上升率不同,各材料都有达到融化温度的最小振幅,振幅不足的话塑料很难达到融化温度。因此,塑料的焊接强度与振幅密切相关,超声波塑料焊接所需的振幅由变幅杆的形状和材料调整。另外,焊接形式不同,需要的政府也不同,例如嵌入和铆接所需的振幅大,平面焊接所需的振幅小。即焊接输出的振幅要随焊接件的种类和焊接形式而调整。

2、超声波时间:超声波时间从超声波触发开始,超声波结束的时间,超声波时间越长传递给工件的能量越多,工件温度上升越高,融化数量越多,但过强的焊接时间过高,工件表面温度过高,产生飞边,破坏零件表面,工件当场焊接区的非焊接表面粘连

3、保压时间:保压时间是指超声已经停止,让焊接件在压力作用下相互紧贴及其固化所持续的时间。保压的目的是指焊件在一定的压力下相互紧贴,这样使两焊件的接触面的融化材料相互渗透冷却固化,从而两工件能够很好的焊接在一起。

4、触发压力:触发压力是指超声波能量传递到工件之前,焊头施于工件上最大预压力。

焊接头下降到与工件接触后,在工件上确立压力,使焊接面紧密接触到触发压力时,超声波焊接机开始产生超声波。如果触发压力过小接触面不能紧密接触超声波,就不能使工件接触面表面充分融化,无法形成具有较高强度的焊接。

5、焊接压力:一般来说,工件应用足够的压力使整个结合表面具有良好的接触压力,过低会延长焊接时间,工件产生焊接和质量差,压力过高会破裂焊接,界面结合不良会影响焊接强度和焊接质量。

6、频率跟踪:由于焊接过程中焊接位置和焊接压力的影响,超声波频率可能会变动,频率跟踪通过适应方法跟踪超声波频率,使其数值不变。


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