超聲波塑料焊接相容性及應(yīng)用

本文格式為Word版，下載可任意編輯——超聲波塑料焊接相容性及應(yīng)用一.超聲波主要應(yīng)用技術(shù)

>>超聲波熔接以超聲波頻率振動(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，既穩(wěn)固，又便利快捷。>>超聲波埋插>>超聲波鉚接，成形包覆塑膠件上的梢子，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。>>超聲波點(diǎn)焊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)。將兩層塑膠板焊接，焊頭中央的導(dǎo)梢以超波震動(dòng)攢穿上層塑膠板，由于震動(dòng)能產(chǎn)生離析，塑膠接面間接產(chǎn)生磨擦熱，令兩層塑膠板熔接。

二.超聲波塑料焊接的相容性和適應(yīng)性：

熱塑性塑料,由于各種型號(hào)性質(zhì)不同,造成有的簡(jiǎn)單進(jìn)行超聲焊接,有的不易焊接.表3.3中黑方塊表示兩種塑料的相容性好,簡(jiǎn)單進(jìn)行超聲焊接,圓圈表示在某些狀況下相容,焊接性能尚可,空格表示兩種塑料相容性很差,不易焊接.

丙ABS/聚碳烯丁亞苯基-聚酰熱聚酸二纖維氧化聚聚氟胺-聚熱塑性塑料超A酸酯聚丙系烯素塑聚甲聚聚物為苯聚氯聚尼酰亞碳聲波焊接的相B合金甲烯多-(CA,性乙基苯丙SAN-NAS-ASA主的乙砜乙合龍胺酸容性例如圖表S（賽醛腈元苯聚烯戊硫烯CAB,樹脂烯烯物（托酯酯烯柯樂(lè)共乙CAP)（諾郎）800）聚烯里物ABS爾）○○■■■○ABS/聚碳酸酯合金（賽柯樂(lè)■■○800）聚甲醛丙烯腈■○○■■○■○○丙烯酸系多元○○■○○共聚物丁二烯-苯乙■○烯纖維素■(CA,CAB,CAP)氟聚合物尼龍■■亞苯基-氧化物為主的樹脂（諾里爾）聚酰胺-酰亞■○■○■○胺（托郎）聚碳酸酯■○○○○■○○○■○■■■■■■○■■○○■熱塑性聚酯聚乙烯聚甲基戊烯聚苯硫聚丙烯聚苯乙烯聚砜聚氯乙烯○SAN-NAS-ASA○■-表示相容○-表示在煤屑狀況下相容表中所列僅供參考,由于熟知的變化可導(dǎo)致結(jié)果略有差異.

應(yīng)用：

超聲波焊接的焊口設(shè)計(jì)：

兩個(gè)熱塑性塑料零件的超聲波焊接要求超聲波振動(dòng)通過(guò)焊接頭傳遞到組合件的上半部,最終傳至兩半的結(jié)合處或界面上.在此,振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成熱能,用以熔化塑料.當(dāng)振動(dòng)中止后,塑料在壓力下固化,在結(jié)合面上產(chǎn)生焊接.

兩個(gè)結(jié)合表面的設(shè)計(jì),對(duì)于獲得最正確焊接結(jié)果來(lái)說(shuō)是十分重要的.有各種各樣的連接設(shè)計(jì),每一種都有特色和優(yōu)點(diǎn).各種設(shè)計(jì)的使用取決于大量因素,例如塑料類型、零件幾何形狀、焊接的要求（即粘性、強(qiáng)度、密封等）.

夾具裝置：

塑料超聲波焊接的一個(gè)重要因素是夾具裝置.夾具裝置的主要用途是固定零件,使之與焊接頭對(duì)準(zhǔn),同時(shí)對(duì)組合件提供適當(dāng)?shù)闹?被焊接的材料、零件幾何形狀、壁厚和零件的對(duì)稱性均可影響能量向界面的傳遞,因此設(shè)計(jì)夾具時(shí)必需加以考慮.

某些用途,例如鉚接和嵌插,要求在焊接頭接觸區(qū)下面有堅(jiān)硬的承托裝置.鋁質(zhì)的夾具裝置可提供必要的剛度,可以鍍鉻來(lái)防止零件出現(xiàn)疤痕和提高耐磨性.

在一些用途中,夾具必需具有一定程度的彈性以保證在連結(jié)區(qū)產(chǎn)生異相狀態(tài).異相狀態(tài)一般在最差的結(jié)合處出現(xiàn),這是待焊接的范圍；不過(guò),由于某些零件材料和幾何形狀,結(jié)合的兩半可能合成一整體,上下同時(shí)振動(dòng),假使這種狀態(tài)出現(xiàn),將承槽由剛性材料改為彈性材料,或者將硬度計(jì)由軟性材料改為另一種材料,往往足以在連結(jié)區(qū)重新建立異相狀態(tài).

簡(jiǎn)單的試驗(yàn)性?shī)A具可用木料、環(huán)氧樹脂或熟石膏建造.對(duì)于更縝密、更長(zhǎng)壽命的夾具將要用鋁、鋼、黃銅、鑄塑尿烷,或其它的彈性材料.夾具設(shè)計(jì)范圍廣,從快速拆卸夾具到簡(jiǎn)單的金屬板均有.應(yīng)用的要求和生產(chǎn)率尋常決定夾具的設(shè)計(jì).

焊接：

圖10表示簡(jiǎn)單的對(duì)接焊連接和有能量導(dǎo)向部分的理想連接的時(shí)間--溫度曲線.能量導(dǎo)向部分允許迅速焊接,同時(shí)達(dá)到最大的強(qiáng)度.在導(dǎo)向部分的材料如圖示在整個(gè)結(jié)合區(qū)內(nèi)滾動(dòng).

圖11表示焊前按要求比例設(shè)計(jì)能量導(dǎo)向部分改進(jìn)對(duì)接焊與導(dǎo)致的材料滾動(dòng).工件尺寸的選擇應(yīng)是如圖示能量導(dǎo)向部分熔化后足夠分布于結(jié)合面之間,尋常,對(duì)于易焊的樹脂能量導(dǎo)向部分最小高度為0.010英寸（0.25毫米）.對(duì)于某些需要高能量的樹脂,即結(jié)晶型、低剛度或高熔化溫度的非晶型（例如聚碳酸酯、聚砜）樹脂,需要較大的能量定向部分,其最小高度為0.020英寸（0.5毫米）.在工件之間對(duì)齊的方法,例如銷釘和插口,應(yīng)包括在工件設(shè)計(jì)中.

必需指出,為熔劑焊封所作的設(shè)計(jì)一般可以修改,以符合超聲波焊接的要求.

要避免：

能量導(dǎo)向部分設(shè)計(jì)的典型錯(cuò)誤是將結(jié)合面削成45度的斜面.圖12表示這樣做的結(jié)果.

圖13表示便于對(duì)齊的階梯式連接.這種連接設(shè)計(jì)適合于在側(cè)