超声波塑料焊接工艺参数
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超声波塑料焊接工艺参数

超声波塑料焊接工艺参数
作者:Rito
发布时间:2017-12-19
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关键词:超声波塑料焊接
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超声波焊接的主要工艺参数有:超声波频率、超声波振幅、焊接压力、焊接时间和保压时间。这几个参数不仅单独影响焊接强度的变化,而且相互之间也有一定制约关系。
超声波塑料焊接工艺参数的研究的终目的是获得较好的焊接质量。塑料超声波焊接工艺参数与焊接质量有密切的关系,因此,到目前为止,对焊接质量影响因素的研究,绝大多数都从焊接工艺参数出发,研究工艺参数的变化及各个工艺参数的不同组合对焊接质量的影响。

从塑料升温的角度来看,由于其物理性质不同,塑料随焊接振幅的发热率和温升率不同。因而每种塑料都有一个达到融化的小振幅。如果振幅不够,塑料很难达到使之熔融的稳定。同时塑料的焊接强度也与振幅密切相关,所以对特定的塑料来讲存在一个合适的振幅范围。另外焊接形式不同所需要振幅也不同。如嵌插和铆焊所需振幅较大,而平面焊接所需振幅较小。即焊头输出振幅要随焊件的种类和焊接形式而调整。

超声波焊接的谐振频率在工艺上有双重意义,即谐振频率的设计树脂和焊接时的失谐率。谐振频率的选择以工件厚度机物理性能为依据。在用于薄件焊接时应选用搞的谐振频率,这样可以在维持超声功率相等的前提下降低所需的振幅。从而减少振动引起的疲劳损伤,例如在设计小功率超声波焊机时多选用28-60khz的谐振频率,功率越小频率越高。但是频率的提高,声学系统内的传输损耗急剧增加,因而大功率的焊机一般在设计时选择15-20khz的较低频率。同时,硬度与屈服极限较低的材料选择较低的工作频率。反之,则选择较高的频率。

焊接是一个对焊接质量具有很重要影响的工艺参数。焊接过程中产生的热量与焊接时间成正比,随着焊接时间的增加,焊接处的强度也随之增加,这是因为随着焊接时间的增加,结合表面的塑料融化量增多,上下表面间的融合也越充分。
技术分析来看,各参数之间是相互制约的,改变超声波振幅、焊接压力和焊接时间都会影响焊接质量。增大超声波振幅、增加焊接时间、会增加焊接处的热量,有利于得到良好的焊接效果。加大焊接压力,对焊接的外观形态将产生不良影响,但是在一定范围内有利于焊接处的结合、增大焊接强度。因此为了获得满意质量的焊接效果,必须增和考虑各个参数。

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