从超声波焊接的角度,超声波具有三个非常重要的特性,这三个特性与超声波的焊接密切相关,是超声波焊接过程中发生的诸多现象的根源。理解这三个特性有助于理解超声波焊接的工艺要求,产品设计---从而可以正确的设计超声波焊接结构来满足超声波焊接的工艺要求,提---声波的焊接。
超声波的三个特性、产生的焊接现象、及其对塑胶件结构设计要求如表1所示:
1) 能量大;超声波能够产生的比声波大得多的能量,这是超声波能够对塑胶件件进行焊接的基础,同时这也是超声波焊接强度较高的---原因;正由于其产生---能量的能力,超声波塑料焊接机,超声波甚至能够进行金属零件的焊接;而在另一个方面,恰恰由于能量大,超声波有可能对焊接界面造成;同时可能对塑胶件其它部位或者塑胶件上已经装配的其它零部件造成损坏。
2) 方向性好,几乎是直线传播;由于超声波的波长很短,衍射效应不---,所以可以近似地认为超声波是沿直线传播,即传播的方向性好,容易得到定向而集中的超声波束。因此,这要求超声波焊头与焊接零件保持足够大的接触面积,---超声波能能够传导到焊接界面。同时,如果在传播方向上存在孔洞等,超声波就难绕过孔洞传导能量,这也是超声波结构设计时需要注意的地方。
3) 衰减性;尽管超声波的穿透能力强,但超声波在物体里传播始终都存在着衰减,传播的距离越远,能量衰减越厉害。另外,在不同的塑料中,超声波能量的衰减程度不一致。例如,在无定形塑料中,如abs,其能量衰减程度较小,两个abs塑胶件即使是远程焊接也能---焊接;在半结晶塑料中,如pa66,超声波能量衰减程度大,超声波传播距离较短,很难---远程焊接的。
塑胶件装配时,会出现上盖/本体/底壳需要焊接,也就是有两个不同焊接面需要同时压接,有些朋友就疑问塑胶外壳用超声波焊接机能同时超上壳中框下壳吗?也就是3个塑料件(两层结合面)能不能同时焊接好的问题?
只要高度差不要太大,塑料焊接机,同时焊接,牢度肯定是可以的,但是会出现靠近上焊头位置牢度大于底壳,即:一面溢胶---,而另一面有焊缝的情况。出现这种情况的原因:超声波焊接机原理是高频振动,越靠近上焊头位置能量越大,而随着距离变长,能量会逐渐稀释。大部分超声波能量被层结合面吸收,而传递到第二层结合面的超声波能量就比较小了。建议:针对产品外观要求较高的塑料件还是分二次压接的好;对于要求不高的产品可以同时焊接两层;超声波同时压接上盖、底壳、壳体时,设计产品注塑模具时跟超声波厂家沟通,设计合理的焊接结构,购买设备前,将产品寄给厂家试样测试,---焊接方案的可行性。
汽车用塑料分为两种:一种是热固性塑料,它们能够经受住普通的烘漆操作;一种是热塑性塑料, 具有加工容易、快速的优点。在车用塑料中,居前7位的塑料材料品种与所占比例大致为:聚21%、聚氨酯19.6%、聚12.2%、热固性复合材料10.4%、abs 8%、尼龙7.8%、聚乙烯6%。 塑料的连接是其广泛应用的关键环节。塑料可以通过机械紧固、粘接或焊接进行连接。紧固连接速度快,适用于所有塑料,塑料焊接机价格,但是成本高、会产生应力集中,不能形成密封接头或获得适当的性能。粘接能获得优良的性能和接头,但操作困难,需要---地进行接头和表面制备,而且速度很慢,不适于大批量生产。而热风塑料焊接经济、简单、快捷、---,能形成静态强度接近于母材的接头,因而适用于大批量生产,在汽车工业获得了愈来愈广泛的应用。塑料焊接技术水平已经成为了衡量汽车生产技术水平及新材料开发水平的标志之一。 汽车工业各种塑料焊接方法
塑料的焊接局限于热塑性塑料的焊接 ,因为只有热塑性塑料在加热时可以熔化或软化,而热固性塑料加热时不能软化和重熔。热风焊接类似于金属的氧气焊,只不过后者用明火前者用热气流加热。热气焊过程中,来自焊(使用leister焊)中的热气流(典型的温度为20-700°c, 连续调节,流速达230l/ min)同时对焊条和焊件加热,塑料焊接机供货商,当材料表面软化达到黏稠状态时,焊条连续压进到焊缝中。 焊条材料完全与母材成份相同,通常是圆形的(直径约5mm) ,焊接厚板时采用多焊道焊接。圆形焊条的一个缺点是在多焊道过程中空气泡容易截留在焊缝中,造成强度降低,这个问题可以通过采用三角形截面焊条解决。可用热风焊接的典型材料包括聚、聚乙烯、聚、有机玻璃、聚---、聚甲醛、聚、尼龙、abs等。 热风焊接的主要优点是适应性(灵活性)强,可用简单的便携式设备加工大型、复杂的零部件。
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