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超聲波塑料焊接的焊接原理

返回列表來源:大威超聲 發(fā)布日期: 2021.08.03 瀏覽:29

     概述

超聲波焊接是通過超聲波發(fā)生器50/60赫茲電流轉(zhuǎn)換成15、203040 KHz 電能。被轉(zhuǎn)換的高頻電能通過換能器再次被轉(zhuǎn)換成為同等頻率的機(jī)械運(yùn)動(dòng),隨后機(jī)械運(yùn)動(dòng)通過一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動(dòng)能量傳遞到待焊接工件的接合部,在該區(qū)域,振動(dòng)能量被通過摩擦方式轉(zhuǎn)換成熱能,將塑料熔化。超聲波不僅可以被用來焊接硬熱塑性塑料,還可以加工織物和薄膜。

     組

一套超聲波焊接系統(tǒng)的主要組件包括聲波發(fā)生器換能器/變幅桿/焊頭三聯(lián)組,模具和機(jī)架 。

圖片1

原理

超聲波塑料焊接原理

超聲波作用于熱塑性的塑料接觸面時(shí),會(huì)產(chǎn)生每秒幾萬次的高頻振動(dòng),這種達(dá)到一定振幅的高頻振動(dòng),通過上焊件把超聲能量傳送到焊區(qū),由于焊區(qū)即兩個(gè)焊接的交界面處聲阻大,因此會(huì)產(chǎn)生局部高溫。又由于塑料導(dǎo)熱性差,一時(shí)還不能及時(shí)散發(fā),聚集在焊區(qū),致使兩個(gè)塑料的接觸面迅速熔化,加上一定壓力后,使其融合成一體。當(dāng)超聲波停止作用后,讓壓力持續(xù)幾秒鐘,使其凝固成型,這樣就形成一個(gè)堅(jiān)固的分子鏈,達(dá)到焊接的目的,焊接強(qiáng)度能接近于原材料強(qiáng)度。超聲波塑料焊接的好壞取決于換能器焊頭的振幅,所加壓力及焊接時(shí)間等三個(gè)因素,焊接時(shí)間和焊頭壓力是可以調(diào)節(jié)的,振幅由換能器和變幅超聲波塑料焊接機(jī)桿決定。這三個(gè)量相互作用有個(gè)適宜值,能量超過適宜值時(shí),塑料的熔解量就大,焊接物易變形;若能量小,則不易焊牢,所加的壓力也不能太大。這個(gè)最佳壓力是焊接部分的邊長(zhǎng)與邊緣每1mm的最佳壓力之積

超聲波焊接 ultrasonic welding

熱塑性塑料在超聲波振動(dòng)作用下,由于表面分子間摩擦生熱而使兩塊塑料熔接在一起的焊接方法。

熱塑性塑料焊接注意事項(xiàng):

A.舌榫的設(shè)計(jì)保證在焊接周期中對(duì)位方便。

B.焊線設(shè)計(jì)纖細(xì),但必須有足夠的可熔化材料令焊接面熔合。具體設(shè)計(jì)方式要視乎應(yīng)用在焊接何種工件設(shè)備中。焊接壓力、震幅等參數(shù)可調(diào),保證焊頭能接觸到焊接面并施壓,下工件為接受壓力部份,置于底模中不動(dòng)。焊頭因產(chǎn)生超聲波高頻,令上工件生熱震動(dòng),因而能與下工件熔合,焊頭停止震動(dòng)后,壓力保持,令熔解位置冷卻成型。整個(gè)焊接時(shí)間大多為少于一秒。



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