從超聲波焊接的角度,超聲波具有三個非常重要的特性,這三個特性與超聲波的焊接密切相關,是超聲波焊接過程中發生的諸多現象的根源。理解這三個特性有助于理解超聲波焊接的工藝要求,產品設計---從而可以正確的設計超聲波焊接結構來滿足超聲波焊接的工藝要求,提---聲波的焊接。
超聲波的三個特性、產生的焊接現象、及其對塑膠件結構設計要求如表1所示:
1) 能量大;超聲波能夠產生的比聲波大得多的能量,這是超聲波能夠對塑膠件件進行焊接的基礎,同時這也是超聲波焊接強度較高的---原因;正由于其產生---能量的能力,超聲波甚至能夠進行金屬零件的焊接;而在另一個方面,恰恰由于能量大,超聲波有可能對焊接界面造成;同時可能對塑膠件其它部位或者塑膠件上已經裝配的其它零部件造成損壞。
2) 方向性好,幾乎是直線傳播;由于超聲波的波長很短,衍射效應不---,所以可以近似地認為超聲波是沿直線傳播,即傳播的方向性好,容易得到定向而集中的超聲波束。因此,這要求超聲波焊頭與焊接零件保持足夠大的接觸面積,---超聲波能能夠傳導到焊接界面。同時,如果在傳播方向上存在孔洞等,超聲波就難繞過孔洞傳導能量,桐鄉焊接治具,這也是超聲波結構設計時需要注意的地方。
3) 衰減性;盡管超聲波的穿透能力強,但超聲波在物體里傳播始終都存在著衰減,焊接治具的保養,傳播的距離越遠,能量衰減越厲害。另外,在不同的塑料中,超聲波能量的衰減程度不一致。例如,在無定形塑料中,如abs,其能量衰減程度較小,模具焊接治具,兩個abs塑膠件即使是遠程焊接也能---焊接;在半結晶塑料中,如pa66,超聲波能量衰減程度大,超聲波傳播距離較短,很難---遠程焊接的。
超聲波焊接的詳細步驟如圖所示:超聲波焊接的詳細步驟
步:兩個焊接塑膠件先后被放置在焊接夾具中。
第二步:焊頭下移,接觸上部塑膠件。
第三步:壓力通過焊頭,把兩個塑膠件件壓緊。
第四步:焊頭以15千赫茲或20千赫茲每秒的頻率垂直振動,機械振動能量傳導到兩個塑膠件的初始接觸區域,劇烈摩擦產生熱能,當焊接界面的溫度達到塑料的熔點后,塑料熔化并流動,振動停止,這一段時間稱為熔化時間。
第五步:繼續保持壓力一段時間直到熔化的塑料冷卻并固化,這段時間稱為保壓時間。
第六步:一旦熔化的塑料固化,去除壓力,退回焊頭,兩個塑膠件熔合在一起,超聲波焊接過程完成。