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,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,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。
1、超声波塑料焊接的特点:
超声波焊接的用途非常的广,应用于不同的行业领域。超声波焊接的特点是它---只集中在焊接部分,焊缝牢固而美观,不管塑料的规格大小,几乎所有在硬壳塑料焊接可以采用超声波焊接。
2、激光焊接塑料的特点:
焊接缝尺寸精密、牢固、不透气及不漏水,部件表面能够严密地连接起来;在焊接过程中树脂降解少、产生碎屑少;与其他熔接方法比较,大幅减少制品的振动应力和热应力;能够将多种不同塑料焊接起来;擅长焊接具有复杂外形的制品;能够焊接其他方法不易达到的区域,易于控制,具有---的适应性。
3、热板焊接的特点:
焊接同类热塑性塑料,同种塑料的熔化温度容易控制,对加热板的温度控制一致比较容易,简化了加热板的制造难度;对不同类型的塑料焊接时,两塑料之间温度有差异的影响,襄阳焊接治具,对加热板的制造和加工增加了一定的难度,也会出现强度不足的现象.
4、摩擦焊接的特点:
生产率高、容易实现自动化和机械化;用一种材料焊接时,焊接治具设备,其接头性能好,设备简单,操作方便。摩擦焊技术适用范围广,可焊接汽车半轴、气门、安全气囊、涡轮增压器、连身齿轮、连轴齿轮、等速万向节、前悬架等。
5、振动焊接的特点:
使用范围广,热塑性塑料的产品都可以焊接。适合于焊接模压成型或压制成型的工程热塑性塑料,还可以焊接含氟聚合物、聚酯弹性体等超声波不能焊接的塑料。
6、高频塑料焊接的特点:
用于普遍的塑胶塑料,焊接治具压盖,皮革,布料的热合焊接,定位准确,性能---灵活,用于较小的产品加工,生产,操作使用简便。
7、感应焊接的特点:
是一种非常快速和多样化的焊接方法,对所有的热塑性塑料有效,焊接强度在多数情况下都能符合使用要求。
台州市锦亚机械制造有限公司是一家生产塑料线性振动摩擦焊接机,热铆焊接机,热板焊接机,多头非标型超声波塑料焊接机,以及非标准设备、自动化设备、治具等研发、设计、制造及销售为一体的技术服务性实体公司。
超声波焊接的详细步骤如图所示:(超声波焊接的详细步骤)
步:两个焊接塑胶件先后被放置在焊接夹具中。
第二步:焊头下移,接触上部塑胶件。
第三步:压力通过焊头,把两个塑胶件件压紧。
第四步:焊头以15千赫兹或20千赫兹每秒的频率垂直振动,机械振动能量传导到两个塑胶件的初始接触区域,剧烈摩擦产生热能,当焊接界面的温度达到塑料的熔点后,塑料熔化并流动,振动停止,这一段时间称为熔化时间。
第五步:继续保持压力一段时间直到熔化的塑料冷却并固化,这段时间称为保压时间。
第六步:一旦熔化的塑料固化,去除压力,退回焊头,两个塑胶件熔合在一起,超声波焊接过程完成。
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