超聲波焊接的原理及應(yīng)用課件

高分子材料超聲波焊接技術(shù)分1

黃浩精選ppt課件20211

內(nèi)容提要

基本概念2

焊接原理3

工藝條件4

當(dāng)前應(yīng)用…

……

…

…●5

總結(jié)展望精選ppt課件20212超聲波焊接是利用高頻振動(dòng)波傳遞到兩個(gè)需焊接的物體表面，在加壓的情況下，使兩個(gè)物體表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。壓力機(jī)(提供垂直振動(dòng)單元

工作過(guò)程的壓力)換能器(電振動(dòng)向機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換)變幅器(振幅放大)焊頭工件調(diào)平底板和夾具焊機(jī)底座超聲波發(fā)生器控制裝置精選ppt課件2021超聲波焊接的基本概念1什T3國(guó)外在1960年開(kāi)始應(yīng)用超聲波焊接技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：焊接時(shí)間短、焊接強(qiáng)度高、表面無(wú)損壞、非焊接區(qū)域不發(fā)熱，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛用于同種材料或不同材料之間的連接O溶劑粘敷：連接物表面需要處理，不但費(fèi)時(shí)，還易造成外觀粗糙。熱融接法：焊接質(zhì)量極差，工件外觀易變形，尤其是當(dāng)產(chǎn)品要求密封性好時(shí)，廢品率極高。精選ppt課件2021超聲波焊接的基本概念過(guò)程：在超聲波振動(dòng)能的作用下，焊接線首先開(kāi)始熔化，熔體在壓力作用下向被焊產(chǎn)品

上下表面鋪展，,當(dāng)停止

超聲后，溫度降下來(lái)熔

融塑料凝固從而使被

焊產(chǎn)品連接在一起。精選ppt課件2021超聲波焊接的基本概念5基本概念2焊接機(jī)理3工藝條件4當(dāng)前應(yīng)用

總結(jié)展望內(nèi)容提要精選ppt課件2021…

…

…………●…

…

……

…●6精選ppt課件2021超聲波焊接的機(jī)理早期的理論：當(dāng)塑料工件表面產(chǎn)生超聲波振動(dòng)時(shí)，接觸表面因摩擦而溫度升高實(shí)現(xiàn)焊接，非焊接面沒(méi)有摩擦，溫度也不會(huì)升高。Frankel

等人將之等效為從接觸界面到材料內(nèi)部的一維熱傳導(dǎo)問(wèn)題。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在材料的玻璃點(diǎn)轉(zhuǎn)變溫度Tg

附近有溫升率增大的現(xiàn)象，而給出的模型并不能

與之很好的吻合。7

超聲波焊接的機(jī)理Menges

等人認(rèn)為熱主要來(lái)自材料內(nèi)部的摩擦而非界面摩擦Tolunary

等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)試件內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的熱主要來(lái)自材料的粘性耗散Benatar

等人利用DMA

方法(動(dòng)態(tài)力學(xué)測(cè)試)測(cè)試了低頻下材料的動(dòng)態(tài)模量，基于“時(shí)溫

等效性原理”平移并外推得到了高頻(20

kHz)下材料的動(dòng)態(tài)模量。精選ppt

課件20218

超聲波焊接的機(jī)理提出了摩擦生熱是啟動(dòng)熱源，粘彈熱是主要熱源的產(chǎn)熱機(jī)理。精選ppt

課件20219階數(shù)

i松弛時(shí)間t;/s松弛模量E;/MPa12

X10-41.94

X1022

X10-2.83×10232

X10-25.54

X10242

×10-16.02

X102523.88×10262

xi01.56

×10272

×1024.10Xi082

X101.38

X1092×10?3.86102

X1027.90

×10-1超聲波焊接的機(jī)理靜態(tài)松弛模量，Maxwell

模型，10階Prony

級(jí)數(shù)

精選ppt課件2021松弛模量E/MPaTg<T<Tg+60時(shí)間

t/sT≤Tg10超聲波焊接的機(jī)理時(shí)溫等效原理動(dòng)態(tài)粘彈性DMA

溫度譜儲(chǔ)

能模

量FM

P

a耗能模量E"MPaE1=E'+iE”精選ppt課件2021溫

度

T/℃超聲波焊接的機(jī)理dW=[E'(T,w)eosinwt+E”(T,w)eocoswf]d(eosinwf)△T=△E,/cp應(yīng)變能與周期溫升時(shí)間t/(10~2s)精選ppt課件2021溫

度

T

/℃12初始溫度的影響

時(shí)間

t/s超聲波焊接的機(jī)理

精選ppt課件2021溫

度

7

/

213超聲波焊接的機(jī)理初始產(chǎn)熱源3

86

.260304125

8239.56.

64.81.8溫度1℃精選ppt課件2021時(shí)間t/:溫

度

T

/

℃方垂中·166141

n精選ppt課件2021超聲波焊接的機(jī)理界面

B產(chǎn)熱機(jī)理(a)無(wú)界面

(b)有界面溫度T/℃時(shí)間

t/a151基本概念2焊接機(jī)理3工藝條件4當(dāng)前應(yīng)用總結(jié)展望內(nèi)容提要精選ppt課件2021…

……

………

●…

…

……

…●16精選ppt

課件2021超聲波焊接的工藝參數(shù)一、材料選擇熱塑性VS熱固性非結(jié)晶VS結(jié)晶(熔化溫度、能量補(bǔ)充、傳遞)能量傳遞特性(近場(chǎng)與遠(yuǎn)場(chǎng))吸濕性(

PC、PA)PC,PS,SAN,ABS,PMMA17超聲波焊接的工藝條件二、

設(shè)備參數(shù)振幅焊接時(shí)間接頭

熱

合

強(qiáng)

度

/N·

1

5mm精選ppt課件2021時(shí)間水平剪

切強(qiáng)度/

M

Pa振幅/μm精選ppt課件2021超聲波焊接的工藝條件—12

μm-30

μm一-100

μm—500

μm超聲時(shí)間/s焊接壓力制品厚度熱合強(qiáng)度/

(N

·

(

15m

m)-)接頭熱

合

強(qiáng)

度N·1

5mm

"焊接壓力/N精選ppt課件2021超聲波焊接的工藝條件三、焊線設(shè)計(jì)能量引導(dǎo)時(shí)間

·20超聲波焊接的工藝條件精選ppt課件2021正確正確超聲波焊接的工藝條件焊件自準(zhǔn)精選ppt課件2021精選ppt課件2021超聲波焊接的工藝條件特殊焊接設(shè)計(jì)能量引導(dǎo)織物織物制件結(jié)構(gòu)卻聲波傳遞頭密封環(huán)下焊件制件23一超聲波焊接的工藝條件鉚焊點(diǎn)焊精選ppt課件202124超聲波焊接的工藝條件·凸緣連接焊精選ppt課件2021◆251

基本概念2

焊接原理3

工藝條件…·●4當(dāng)前應(yīng)用………

………

●5

總結(jié)展望………

………●精選ppt課件2021內(nèi)容提要26精選ppt課件2021超聲波焊接的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域：醫(yī)械、包裝、汽配、漁具等行業(yè)產(chǎn)品：汽車、服裝、塑料玩具自封袋、塑料酒瓶蓋、洗碗機(jī)水輪、塑料假魚餌、充電器外殼和手機(jī)吊帶的焊接、

一次打火機(jī)外殼。材料范圍：ABS

塑料、AEC塑料、AMMA

塑料、ABA

塑料、ARS塑料、AS

塑

料

、PS

塑料、PP

塑料、PC

塑

料

、PE、PVC、POM

等27超聲波焊接的應(yīng)用汽車PC

轉(zhuǎn)向燈和PMMA/ABS反射器燈具精選ppt課件202128超聲波焊接的應(yīng)用汽車炮筒式儀表精選ppt課件202129超聲波焊接的應(yīng)用聚合物微器件的超聲波焊接鍵合精選ppt課件202130350300250200

□2010年150

■2011年100500一月

二月

三月

四月

五月六月

月份燃?xì)獗硌b配工藝改進(jìn)單臺(tái)燃?xì)獗沓杀竞嫌?jì)下降2.36元，按年產(chǎn)20

萬(wàn)臺(tái)燃?xì)獗碛?jì)算，總零部件成本下降472000

元超聲波焊接的應(yīng)用精選ppt課件2021311基本概念2焊接原理3工藝條件4實(shí)際應(yīng)用前景展望內(nèi)容提要精選ppt課件2021………

………

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●

…●32(1)

研究焊接區(qū)域的狀態(tài)，包括熔融區(qū)結(jié)晶度、取向程度、化學(xué)組分等，深入研究超聲波焊接機(jī)理(2)完善焊接質(zhì)量的檢測(cè)手段，尤其是完善實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)方法(3)模擬焊接過(guò)程焊接區(qū)域溫度、應(yīng)力變化規(guī)律，為實(shí)驗(yàn)起指導(dǎo)作用(4)

研究新的導(dǎo)能機(jī)構(gòu)和連接層材料，擴(kuò)大焊接技術(shù)的應(yīng)用范圍(5)

建立焊接設(shè)備、工藝參數(shù)、常用材料的對(duì)應(yīng)關(guān)系規(guī)律，減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，降低成本。33超聲波焊接的前景展望精選ppt

課件2021【1】超聲波焊接原理及其工藝研究，王葉【2】

熱塑性塑料的超聲波焊接和振動(dòng)焊接特性，陳健【3】塑料薄膜超聲波焊接研究，成全【4】超聲波塑料焊接機(jī)理，張宗波【5】超聲波塑料焊接粘彈性熱的仿真計(jì)算，張振強(qiáng)【6】

塑料超聲波焊接質(zhì)量影響因素的研究進(jìn)展，高陽(yáng)【7】

塑料件超聲波焊接工藝及焊接設(shè)計(jì)，Herrmann

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