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關(guān)于超聲波塑料焊接
超聲波塑料焊接工藝
超聲波焊是一種快捷,干凈,有效的裝配工藝,用來裝配處理熱塑性塑料配件,及一些合成構(gòu)件的方法。目前被運用的朔膠制品與之間的粘結(jié),朔膠制品與金屬配件 的粘結(jié)及其它非朔膠材料之間的粘結(jié)。它取代了溶劑粘膠機械堅固及其它的粘接工藝,是一種成熟的裝配技術(shù)。超聲波焊接不但有連接裝配功能而且具有防潮、防水的密封效果。音波熔接藉由超音波振動將電子能轉(zhuǎn)換為機械能,再靠焊頭(HORN)將能量傳達至塑料工件接觸面,使分子與分子間產(chǎn)生激烈摩擦,促使產(chǎn)品瞬間熔化并結(jié)合為一體,加工時速快、干凈、美觀、經(jīng)濟。
超聲波的優(yōu)點:
1,節(jié)能
2,無需裝備散煙散熱的通風(fēng)裝置
3,成本低,
4,容易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)
超聲波焊接機的工作原理
超聲波焊接裝置是通過一個電晶體功能設(shè)備將當(dāng)前50/60Hz的電頻轉(zhuǎn)變成20KHz或40KHz的電能高頻電能,供應(yīng)給轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將電能轉(zhuǎn) 換成用于超聲波的機械振動能,調(diào)壓裝置負責(zé)傳輸轉(zhuǎn)變后的機械能至超聲波焊接機的焊頭。焊頭是將機械振動能直接傳輸至需壓合產(chǎn)品的一種聲學(xué)裝置。在磨損條件下工作時,應(yīng)區(qū)分是一般還是受沖擊磨損,是常溫還是高溫下磨損。
振動通過焊接工作件傳給粘合面振動磨擦產(chǎn)生熱能使塑膠熔化, 振動會在熔融狀態(tài)物質(zhì)到達其介面時停止,短暫保持壓力可以使熔化物在粘合面固化時產(chǎn)生個強分子鍵, 整個周期通常是不到一秒種便完成,但是其焊接強度卻接近是一塊連著的材料。
影響塑料超聲波焊接性能的其它因素
在超聲波焊接時,還需要考慮其他一些因素,這些因素包括注塑過程的影響、吸水性、脫模劑、潤滑劑、塑化劑、添加劑、阻燃劑、回料、色料以及塑料等級等。
塑料的吸水性
塑料的吸水性嚴重影響超聲波焊接性能。如果塑料含有過多的水分,在超聲波焊接過程中,當(dāng)溫度達到水的沸點時,塑料中的水分蒸發(fā)和氣化,焊接界面呈泡沫狀,使得超聲波焊接強度低、同時很難獲得密封性能以及高質(zhì)量的外觀;與熔焊相比,在焊接異種金屬接頭時壓焊具有一定的優(yōu)越性,只要接頭形式允許,焊接質(zhì)量又能滿足要求,采用壓焊往往是比較合理的選擇。另外,過多的水分還會造成了焊接時間的延長,焊接成本增加。
具有吸水性的塑膠件應(yīng)該在注塑完成后馬上進行超聲波焊接。如果不能馬上進行焊接,應(yīng)該以裝有干燥劑的PE袋進行密封包裝;沒有密封包裝的吸水塑膠件,在焊接之前應(yīng)該進行烘干。
脫模劑
脫模劑經(jīng)常直接噴灑在模具型腔內(nèi),通過減少塑膠件與型腔摩擦力的方式,幫助塑膠件從型腔中脫出。不幸的是,在超聲波焊接時,脫模劑也會減小焊接界面上兩塑膠件的表面摩擦力。而超聲波焊接工藝正是依靠表面摩擦產(chǎn)生熱量,脫模劑會降低超聲波焊接性能。另外,脫模劑中的化學(xué)物質(zhì)也會影響理想焊接強度的獲得。因此,對于需要進行超聲波焊接的塑膠件,必須在注塑過程中避免使用脫模劑。如果不得不使用脫模劑,則在焊接前必須清洗塑膠件,不過只有一些脫模劑能夠清洗干凈。推薦使用干性脫模劑,其對超聲波焊接性能最小,甚至不必在焊接進行前清洗。盡量避免使用硅、氟、硬脂酸鋅和硬脂酸鋁等類型脫模劑。6.先功放板后設(shè)備超聲波焊接機的功率放大部分的故障率在整個超聲波設(shè)備中占的比例很高,所以先檢修超聲波發(fā)生器的功率放大部分往往可以事半功倍。
通過機械運動軟化完成焊接的方法
機械運動焊接方式是一種全自動焊接過程,利用壓力下兩工件在摩擦過程中產(chǎn)生的熱量來熔化接觸面的塑料,對正固定直到凝結(jié)牢固,需要專用焊接設(shè)備。一旦確定了正確的焊接參數(shù),操作工即可穩(wěn)定生產(chǎn)。其優(yōu)點是:快速、靈活、焊接過程穩(wěn)定且不需焊劑或保護氣體,也不產(chǎn)生有害氣體或熔渣,產(chǎn)品焊接質(zhì)量有保證。按運動軌道可分為直線型和旋轉(zhuǎn)型:直線型可用于直線焊縫和平面焊縫的焊接,旋轉(zhuǎn)型可用于圓形焊縫的焊接。為了減輕這類不利影響,必須控制和縮短金屬在液態(tài)或高溫固態(tài)下的停留時間。
1、超聲波焊接
超聲波焊接是由信號發(fā)生器產(chǎn)生高頻正弦波信號,通過換能器轉(zhuǎn)換成高頻機械振動能,再經(jīng)由變幅桿及焊頭將放大后的振動耦合到被焊接塑料件上,高壓下的高頻摩擦使塑料接觸面瞬間產(chǎn)生高溫熔化,超聲波停止之后,經(jīng)短暫保壓冷卻后的兩個塑料件便焊接為一體,焊接過程一般不超過一秒鐘,焊接強
度可與本體媲美,廣泛應(yīng)用于電子電器、汽車配件、包裝、塑料玩具、文具用品、日用品、工藝品等各個行業(yè)。焊接塑料制品時,既不要添加任何粘接劑、填料或熔劑,也不消耗大量熱源,具有操作簡便、焊接速度快、焊接強度高、焊件美觀、生產(chǎn)等優(yōu)點。另外,超聲波焊接工藝還可實現(xiàn)塑料與金屬件的鉚接。因此,超聲波焊接技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用。2、換能器振子打火,陶瓷材料碎裂,可以用肉眼和兆歐表結(jié)合檢查,一般作為應(yīng)急處理的措施,可以把個別損壞的振子斷開,不會影響到別的振子正常使用。
2、旋轉(zhuǎn)摩擦焊接
通過工件相對高速旋轉(zhuǎn)摩擦將機械能轉(zhuǎn)換成熱能,使被焊接工件的接觸面摩擦升溫,熔化后加壓,從而焊接在一起。相比超聲波焊接,該工藝不受工件尺寸和材料的限制,并且焊接強度同比其他塑料焊接工藝更高,幾乎接近塑料本體強度。適用于濾芯、塑料杯、浮球、玩具球、蓮蓬頭等回轉(zhuǎn)體工件的焊接。線束機應(yīng)用領(lǐng)域超聲波金屬線束焊接機(汽車線束焊接機)為多股導(dǎo)線壓接焊的專用設(shè)備,它能可靠便捷地將多股導(dǎo)線截面各在0。