超声波在塑料工件中传播,工件或多或少对超声波能量有吸收和 衰减作用,从而对超声波加工效果产生一定的影响。塑料一般有晶体 和非晶体、硬胶和软胶之分,还有模数的区分,硬度高、熔点低的塑 料超声波加工性能优于硬度低、熔点高的塑料。另外,塑料件经过注 塑、挤压或吹塑等不同加工形式以及不同的加工条件,都会对超声波 焊接产生一定影响,具体如下:
湿度。湿度缺陷一般在制作有条纹或疏松的塑料件过程中形 成,在焊接过程中衰减有用能量,使密封位渗水,延长焊接时间,所 以湿度高的塑料件在焊接前要作烘干处理
注塑过程的影响。注塑过程参数的调整会造成尺寸变化(收 缩、弯曲变形)、重量变化、表面损伤、统一性不佳等缺陷。
保存期。塑料件注塑加工出来后,一般最少放置24h后再进 行焊接,以消除塑料件本身应力、变形等因素。
再生塑料。再生塑料的强度比较差,对超声波焊接适应性也 较差,所以如果用再生塑料焊接,各种设计尺寸均要加以考虑。
脱模剂和杂质。脱模剂和杂质对超声波焊接有一定的影响。 虽然超声波加工时可将加工表面的溶剂、杂质等振开,但对工件要求 密封或在高强度的情况下使用时,应尽可能将其去除。
超聲波焊接機熔接产品时常会遇到一些不良问题,影响生产的进程及产品质量。如何解决超声波塑胶焊接设备在产品焊接过程中造成的不良 呢?一起来看看。
超聲波焊接對原材料的要求
聚合物結構:將單體結合在一起的過程稱爲“聚合”,聚合物基本可分爲兩大類:熱塑性和熱固性。熱塑性材料加熱成型後還可以重新再次軟化和成型,基所經曆的只是狀態的變化而已-這種特性使決定了熱塑性材料超聲波壓合的適應性。熱固性材料是通過不可逆反的化學反應生成的,再次加熱或加壓均不能使已成型的熱固性産品軟化,所以傳統上一直認爲熱固性材料是不適合使用超音波的。
材料相融性:塑料的熔接特性
影響超聲波焊接效果的其他因素
有吸水特性的材料,例如:聚碳酸脂、聚砜、尼龙。
塑料加入混合物料后因应注意混合物的比例
有问题的脫模剂 : 硅脂类、 特富龙、 內部润滑剂、色粉、再生料、防火剂等。
超聲波焊接設備与夹具设计对焊接效果的影响
超声波塑料熔接机的主要部件:换能器、增幅器、焊头。 超声波增幅器和焊头的主要材质为:钛合金 或铝合金。
根據産品大小選擇適當頻率的焊接機
超聲波焊頭表面振幅設計
焊接头表面振幅 = 换能器表面振幅 x 调幅器增益 x 焊接头增益
塑料件的結構
为了获得完美的产品外观、牢固可靠的焊点,必须遵循三个主要设计方向:
一、最初接触的两个表面必须小,以便将所需能量集中,并尽量减少所需要的总能量(即焊接时间)来完成熔接。
二、找到适合的固定和对齐的方法,如塑料件的接插孔、台阶或企口之类。
三、焊头需直接接触并覆盖全部焊接区域,以满足焊接点所需的能量传导。
焊接線設計
焊接线是超声波直接作用熔化的部分,其基本的两种设计方式: 能量导向 、剪切设计 。
超聲波焊接制程控制
在超声波熔接作业中,产品表面产生伤痕、结合处断裂或有裂痕、产生溢料或毛边、熔接后尺寸无法控制于公差内等不良时,首先要检查
設備參數控制,並通過合理的實驗來優化執行參數(預壓力、下降速度、延遲時間、熔接時間、引用介質覆蓋(如PE袋)、模治具表面處
理(硬化或鍍鉻)、機台段數降低或減少上模擴大比等),以獲得良好的品質。超聲波在塑料件中傳播,塑料件或多或少對超聲波能量有吸收
和衰減,從而對超聲加工效果産生一定的影響,塑料一般有非晶體材料之分,按硬度有硬膠和軟膠之分,還有模數的區分,通俗地來說,硬度
高,低熔點的塑料超聲加工性能優于硬度低、高熔點的塑料。因此,這就牽涉到超聲波加工距離的遠近問題。