超聲波焊接技術(shù)常識(shí)

jiuniu

超聲波焊是一種快捷，干凈，有效的裝配工藝，用來(lái)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(yùn)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(jī)械堅(jiān)固及其它的粘接工藝是一種先進(jìn)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。

超聲波的優(yōu)點(diǎn)：

9 G: \( h4 d" z" i2 z1 V+ e( n8 x1，節(jié)能
2，無(wú)需裝備散煙散熱的通風(fēng)裝置
) S  z. C& B, ?$ Y2 u( [& u3，成本低,效率高
4，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)！
( a  G. C9 T6 b2 t# P9 D& e/ O
超聲波焊接機(jī)的工作原理!
# S3 t) x% h! ~7 [
超聲波焊接裝置是通過(guò)一個(gè)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(jī)械振動(dòng)能，調(diào)壓裝置負(fù)責(zé)傳輸轉(zhuǎn)變后的機(jī)械能至超聲波焊接機(jī)的焊頭。焊頭是將機(jī)械振動(dòng)能直接傳輸至需壓合產(chǎn)品的一種聲學(xué)裝置。振動(dòng)通過(guò)焊接工作件傳給粘合面振動(dòng)磨擦產(chǎn)生熱能使塑膠熔化，振動(dòng)會(huì)在熔融狀態(tài)物質(zhì)到達(dá)其介面時(shí)停止，短暫保持壓力可以使熔化物在粘合面固化時(shí)產(chǎn)生個(gè)強(qiáng)分子鍵， 整個(gè)周期通常是不到一秒種便完成，但是其焊接強(qiáng)度卻接近是一塊連著的材料!!

焊接：

0 e# }9 M' k1 |& s, K* K指的是廣義的將兩個(gè)熱塑性塑料產(chǎn)品熔接的過(guò)程。當(dāng)超音停止振動(dòng)時(shí)，固體材料熔化，完成焊接。其接合點(diǎn)強(qiáng)度接近一整塊的連生材料，只要產(chǎn)品的接合面設(shè)計(jì)得匹配，
. w4 C) p( P( G完全密封是絕對(duì)沒(méi)有什么問(wèn)題的，

碟合：

; P3 X9 t: m# \; a! S) t熔化機(jī)械鎖形成一個(gè)材質(zhì)不同的塑料螺栓的過(guò)程。
& x' M8 O8 p3 K5 t* ]
1 ^0 y2 Y- z. w嵌入：

2 S. }  P: b4 u/ {! q將一個(gè)金屬無(wú)件嵌入塑料產(chǎn)品的預(yù)留孔內(nèi)。具有強(qiáng)度高，成型周期短安裝快速的優(yōu)點(diǎn)！！類似于模具設(shè)計(jì)中的嵌件！

- Q1 h3 ?$ \8 _8 X0 |* H  l' a6 SUltrasonic Welding 1
, {% P- f3 F9 v6 H* E9 B
7 _7 ]: _& w1 n% m" x. D: OUltrasonic Welding 2

/ Z$ V- I5 \6 Y3 Q4 A( G7 ZUltrasonic Welding 3

Ultrasonic Welding 4.
" _' q- \3 h1 {8 W* }3 n* N
彎曲/生成

' ^8 \- ]3 P1 n" Y3 X$ ^" N0 I音波將配件的一部分熔化再組成一個(gè)塑料的突起部位或塑料管或其它擠出配件。這種方式的優(yōu)勢(shì)在于處理的快速，較小的內(nèi)壓，良好的外觀及對(duì)材料本性的克服。
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點(diǎn)焊
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/ v& k% F9 \/ k4 v點(diǎn)焊是對(duì)沒(méi)有預(yù)留也或能源控制的兩個(gè)熱塑塑料組件的局部焊接。點(diǎn)焊也能產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)有力的粘合構(gòu)造，尤其適合一些大型配件、有突起的塑料片或澆注的熱塑塑料以及那些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難以進(jìn)入接合面的產(chǎn)品。

剪 切
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9 s5 R9 M% b! B3 W& ~2 d3 t1 |切和封口一些有序與無(wú)序的熱塑材料的超音波工藝。用這種方法密封的邊緣不開(kāi)裂，且沒(méi)有毛邊、卷邊現(xiàn)象。
紡織品/膠片的密封 紡織品品及一些膠片的密封也可用到超音波。它可對(duì)膠片實(shí)行緊壓合，還可對(duì)紡織品進(jìn)行整潔的局部剪切與密封。縫合的同時(shí)也起到了裝飾的作用。
影響超音波焊接的因素
說(shuō)起熱塑塑料的可焊接力，不能不說(shuō)到超音波壓合對(duì)各種樹(shù)脂的要求。其最主要的因素包括聚合物結(jié)構(gòu)，熔化溫度、柔韌性（硬度）、化學(xué)結(jié)構(gòu)。
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聚合物結(jié)構(gòu)

4 \" e2 a; u3 S2 l: {+ ~* Y非結(jié)晶聚合物分子排列無(wú)序、有明顯的使材料逐步變軟、熔化 及至流動(dòng)的溫度（Tg玻璃化溫度）。這類樹(shù)脂通常能有效傳輸超音速振動(dòng)并在相當(dāng)廣泛的壓力/振幅范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)良好的焊接。
半結(jié)晶型聚合物分子排列有序，有明顯的熔點(diǎn)（Tm熔化溫度）和再度凝固點(diǎn)。固態(tài)的結(jié)晶型聚合物是富有彈性的，能吸收部分高頻機(jī)械振動(dòng)。所以此類聚合物是不易于將超聲波振動(dòng)能量傳至壓合面，幫要求更高的振幅。需要很高的能量（高熔化熱度）才能把半結(jié)晶型的結(jié)構(gòu)打斷從而使材料從結(jié)晶狀態(tài)變?yōu)檎沉鳡顟B(tài)，這也決定了這類材料熔點(diǎn)的明顯性，熔化的材料一旦離開(kāi)熱源，溫度有所降低便會(huì)導(dǎo)致材料的迅速凝固。所以必須考慮這類材料的特殊性（例如：高振幅、接合點(diǎn)的良好設(shè)計(jì)、與超音夾具的有效接觸、及優(yōu)良的工作設(shè)備）才能取得超聲波焊接的成功。
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6 H. d1 b, }' i聚合物：熱塑性與熱固性
! E/ k+ Y0 R& P$ [4 o# b" u
將單體結(jié)合在一起的過(guò)程稱為“聚合”。聚合物基本可分為兩大類：熱塑性和熱固性。熱塑性材料加熱成型后還可以重新再次軟化和成型，基所經(jīng)歷的只是狀態(tài)的變化而已-這種特性使決定了熱塑性材料超音波壓合的適應(yīng)性。熱固性材料是通過(guò)不可逆反的化學(xué)反應(yīng)生成的，再次加熱或加壓均不能使已成型的熱固性產(chǎn)品軟化，所以傳統(tǒng)上一直認(rèn)為熱固性材料是不適合使用超音波的。

( X+ B1 h& I; {. E5 O: C  ?; U熔化溫度

聚合物的熔點(diǎn)越高，其焊接所需的超音波能量越多.

* F4 F7 Z' q. q9 m5 C' C1 y) L. j硬度（彈力系數(shù)）

材料的硬度對(duì)其是否能有效傳輸超音速振動(dòng)是很有影響的。總的說(shuō)來(lái)，愈硬的材料其傳導(dǎo)力愈強(qiáng)。

+ P, f: |: O- o+ V  L* K3 }超聲波熔接 ：
5 a* I- n  y/ T3 u$ a. [
# b  J) Y. X2 d8 W2 A7 [" i以超聲波頻率振動(dòng)的焊頭，在預(yù)定的時(shí)間及壓力下，磨擦生熱，令塑膠接面相互熔合，既牢固，又方便快捷。
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超聲波埋插：
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8 J/ C& {6 g2 T由焊頭送到金屬及塑膠間的超聲波震動(dòng)，磨擦生熱令塑膠接觸面熔化，使金屬椿擠入塑膠孔內(nèi)。
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1 ?/ ]. T! |7 |; X超聲波鉚接，成形包覆：

8 f- k* y5 d  D$ B) F- n' W5 r塑膠件上的梢子，通過(guò)金屬件的孔，以高震幅焊頭震動(dòng)梢端，使其熔解，順著焊頭的接觸面變?yōu)殂T釘形狀，將金屬板鉚住。

eddieyuan

very good explanation. do you know how to check the quality of the welding?

chizhitao

曼珠沙華開(kāi)花后菜地主人可開(kāi)啟輪回天書

無(wú)晨

這幾天在跑買臺(tái)設(shè)備，就是超聲波設(shè)備，不知道國(guó)內(nèi)哪些廠家超聲波質(zhì)量好

shiyiw

已經(jīng)收藏，學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)