超声波当物体振动时会发出声音。科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹。我们人类耳朵能听到的声波频率为16hz~20khz(千赫兹)。因此,当物体的振动超过一定的频率,即高于人耳听阈上---,人们便听不出来了,这样的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1~5兆赫。
虽然说人类听不出超声波,但不少动物却有此本领。它们可以利用超声波“导航”、追捕食物,或避开危险物。大家可能看到过夏天的夜晚有许多---在庭院里来回飞翔,焊接夹具制作设备生产,它们为什么在没有光亮的情况下飞翔而不会迷失方向呢?原因就是---能发出2~10万赫兹的超声波,这好比是一座活动的“雷达站”。---正是利用这种“雷达”判断飞行前方是昆虫,或是障碍物的。
塑料分为热固性塑料和热塑性塑料。热固性塑料可塑但不可逆。次加热时可熔化流动,加热到一定温度,产生化学反应,交联固化变硬而形成固体;但这种变化时不可逆的,当重新受热加压时,热固性塑料不能再次熔化。因此,超声波焊接不能焊接热固性塑料。热塑性塑料可塑又可逆;当加热形成固体后,其内部结构仅经历形态的变化,是可逆的;重新加热和加压时,能够重新熔化并再次形成固体。超声波焊接能够焊接大部分的热塑性塑料。
热塑性塑料又分为无定形塑料和半结晶塑料,由于二者的分子结构和排布不同,二者的超声波焊接性能又有所差别。
无定形塑料的分子结构呈随机分布,没有一个明确的熔点tm,其在一个很广泛的温度范围内逐步软化、熔化和流动;而不是一旦加热到某个温度就立即从固体熔化,然后又立即固化。无定形塑料这种特性非常易于传导超声波振动能力,能够在较大的压力和振幅范围内进行超声波焊接。
半结晶塑料的分子结构在局部呈规律性分布,云浮焊接夹具制作设备,有一个明确的熔点tm,在温度达到熔点之前,半结晶塑料始终保持着固态;当温度达到熔点后,整个分子链---开始运动,并立即固化。无定形塑料和半结晶塑料的熔化过程区别如图所示。
半结晶塑料呈规律性分布的分子结构类似于弹簧,非常容易吸收高频的超声波振动能量,使得能量很难从焊头传导到焊接界面,必须有足够大的超声波能量才能使得半结晶塑料熔化。因此,相对于无定形塑料,半结晶塑料比较难焊接。为了使得半结晶塑料获得较高的焊接,往往需要考虑更多的因素,例如,焊接夹具制作设备机械,较高的振幅、合适的焊接界面设计、焊头的接触、焊接的距离以及焊接夹具等。无定形塑料和半结晶塑料的超声波焊接难易程度如表2所示。
一、工作原理不同热板机主要通过一个由温度控制的加热板来焊接塑料件。焊接时,焊接夹具制作设备价格,加热板置于两个塑料件之间,当工件紧贴住加热板时,塑料开始熔化。在一段时间的加热之后,工件表面的塑料将达到一定的熔化程度,此时工件向两边分开,撤走加热板,随后将两工件并合在一起,当达到一定的焊接时间和焊接---之后,整个焊接过程完成。超声波塑料焊接机主要通过换能器将电能转换为机械振动能,通过焊头传递给塑料工件,以每秒上万次的超声频率及一定的振幅使塑料工件的接合面剧烈磨擦后熔化。熔化到一定程度后,两塑料工件开始粘合,并且在一定的时间和压力作用下,连接为一个整体,产品焊接过程完成。
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