作者:Admin|發(fā)布:2015-11-23 19:35:23
超聲波焊接機(jī)的幾種用法
熔接
以超音波超高頻率振動(dòng)的焊頭在適度壓力下，使二塊塑膠的接合面產(chǎn)生磨擦熱而瞬間熔融接合，焊接強(qiáng)度可與本體媲美，采用合適的工件和合理的接口設(shè)計(jì)，可達(dá)到水密及氣密，并免除采用輔助品所帶來(lái)的不便，實(shí)現(xiàn)高效清潔的熔接。
鉚焊
將超音波超高頻率振動(dòng)的焊頭，壓著塑膠品突出的梢頭，使其瞬間發(fā)熱融成為鉚釘形狀，使不同材質(zhì)的材料機(jī)械鉚合在一起。
埋植
藉著焊頭之傳道及適當(dāng)之壓力，瞬間將金屬零件（如螺母、螺桿等）擠入預(yù)留入塑膠孔內(nèi)，固定在一定深度，完成后無(wú)論拉力、扭力均可媲美傳統(tǒng)模具內(nèi)成型之強(qiáng)度，可免除射出模受損及射出緩慢之缺點(diǎn)。
成型
本方法與鉚焊法類似，將凹狀的焊頭壓著于塑膠品外圈，焊頭發(fā)出超音波超高頻振動(dòng)后將塑膠溶融成形而包覆于金屬物件使其固定，且外觀光滑美觀、此方法多使用在電子類、喇叭之固定成形，及化妝品類之鏡片固定等。
點(diǎn)焊
A、 將二片塑膠分點(diǎn)熔接無(wú)需預(yù)先設(shè)計(jì)焊線，達(dá)到熔接目的。
B、 對(duì)比較大型工件，不易設(shè)計(jì)焊線的工件進(jìn)行分點(diǎn)焊接，而達(dá)到熔接效果，可同時(shí)點(diǎn)焊多點(diǎn)。
切割封口
運(yùn)用超音波瞬間發(fā)振工作原理，對(duì)化纖織物進(jìn)行切割，其優(yōu)點(diǎn)切口光潔不開裂、不拉絲。
超聲波焊接的焊口設(shè)計(jì)
兩個(gè)熱塑性塑料零件的超聲波焊接要求超聲波振動(dòng)通過(guò)焊接頭傳遞到組合件的上半部,最后傳至兩半的結(jié)合處或界面上.在此,振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成熱能,用以熔化塑料.當(dāng)振動(dòng)停止后,塑料在壓力下固化,在結(jié)合面上產(chǎn)生焊接.
兩個(gè)結(jié)合表面的設(shè)計(jì),對(duì)于獲得最佳焊接結(jié)果來(lái)說(shuō)是非常重要的.有各種各樣的連接設(shè)計(jì),每一種都有特色和優(yōu)點(diǎn).各種設(shè)計(jì)的使用取決于許多因素,例如塑料類型、零件幾何形狀、焊接的要求（即粘性、強(qiáng)度、密封等）. 夾具裝置
塑料超聲波焊接的一個(gè)重要因素是夾具裝置.夾具裝置的主要用途是固定零件,使之與焊接頭對(duì)準(zhǔn),同時(shí)對(duì)組合件提供適當(dāng)?shù)闹?被焊接的材料、零件幾何形狀、壁厚和零件的對(duì)稱性均可影響能量向界面的傳遞,因此設(shè)計(jì)夾具時(shí)必須加以考慮.
某些用途,例如鉚接和嵌插,要求在焊接頭接觸區(qū)下面有堅(jiān)硬的承托裝置.鋁質(zhì)的夾具裝置可提供必要的剛度,可以鍍鉻來(lái)防止零件出現(xiàn)疤痕和提高耐磨性.
在一些用途中,夾具必須具有一定程度的彈性以保證在連結(jié)區(qū)產(chǎn)生異相狀態(tài).異相狀態(tài)一般在最差的結(jié)合處出現(xiàn),這是待焊接的范圍；不過(guò),由于某些零件材料和幾何形狀,結(jié)合的兩半可能合成一整體,上下同時(shí)振動(dòng),如果這種狀態(tài)出現(xiàn),將承槽由剛性材料改為彈性材料,或者將硬度計(jì)由軟性材料改為另一種材料,往往足以在連結(jié)區(qū)重新建立異相狀態(tài).
簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)性?shī)A具可用木料、環(huán)氧樹脂或熟石膏建造.對(duì)于更精密、更長(zhǎng)壽命的夾具將要用鋁、鋼、黃銅、鑄塑尿烷,或其它的彈性材料.夾具設(shè)計(jì)范圍廣,從快速拆卸夾具到簡(jiǎn)單的金屬板均有.應(yīng)用的要求和生產(chǎn)率通常決定夾具的設(shè)計(jì). 焊接：
圖10表示簡(jiǎn)單的對(duì)接焊連接和有能量導(dǎo)向部分的理想連接的時(shí)間--溫度曲線.能量導(dǎo)向部分允許迅速焊接,同時(shí)達(dá)到最大的強(qiáng)度.在導(dǎo)向部分的材料如圖示在整個(gè)結(jié)合區(qū)內(nèi)流動(dòng).
圖11表示焊前按要求比例設(shè)計(jì)能量導(dǎo)向部分改進(jìn)對(duì)接焊與導(dǎo)致的材料流動(dòng).工件尺寸的選擇應(yīng)是如圖示能量導(dǎo)向部分熔化后足夠分布于結(jié)合面之間,通常,對(duì)于易焊的樹脂能量導(dǎo)向部分最小高度為0.010英寸（0.25毫米）.對(duì)于某些需要高能量的樹脂,即結(jié)晶型、低剛度或高熔化溫度的非晶型（例如聚碳酸酯、聚砜）樹脂,需要較大的能量定向部分,其最小高度為0.020英寸（0.5毫米）.在工件之間對(duì)齊的方法,例如銷釘和插口,應(yīng)包括在工件設(shè)計(jì)中.
必須指出,為熔劑焊封所作的設(shè)計(jì)一般可以修改,以符合超聲波焊接的要求.
<要避免：
能量導(dǎo)向部分設(shè)計(jì)的典型錯(cuò)誤是將結(jié)合面削成45度的斜面.圖12表示這樣做的結(jié)果.
圖13表示便于對(duì)齊的階梯式連接.這種連接設(shè)計(jì)適合于在側(cè)面不宜有過(guò)多的熔體或溢料之場(chǎng)合.
榫槽連接法：（圖14）
主要用于焊接和防止內(nèi)外燒化.不過(guò),需要保持榫舌兩側(cè)的間隙使模制較困難.錐度可根據(jù)模塑實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行修改,但必須避免在零件之間產(chǎn)生任何障礙.
圖15表示適用于超聲波焊接的各種基本能量導(dǎo)向連接法,這些可作為典型連接部分的參考,對(duì)具體用途應(yīng)稍作修改.
圖16表示需要嚴(yán)密封接時(shí)所用的剪切連接法,特別適合于晶型樹脂（尼龍、聚甲醛、熱塑性聚酯、聚乙烯、聚丙烯和聚苯硫）.因?yàn)榫蜆渲瑥墓虘B(tài)到熔化改變迅速、溫度范圍窄、能量導(dǎo)向式連接就不是最佳方法,原因是來(lái)自導(dǎo)向部分的熔融樹脂在它能與相結(jié)合的表面熔合之前會(huì)迅速凝固.
剪切連接法的焊接方法是：
首先熔化較小的開始接觸區(qū)域,然后繼續(xù)熔化沿著垂直壁的阻礙部分,使零件壓在一起.為了便于自定位,需要引入端,而且必要時(shí)可設(shè)一個(gè)溢料收集點(diǎn).
連接強(qiáng)度與焊縫的垂向尺寸（焊接深度）有關(guān),而且可以調(diào)整以滿足應(yīng)用的要求.對(duì)于超過(guò)零件強(qiáng)度的連接強(qiáng)度,建議深度為壁厚的1.25倍.
對(duì)于連接的典型阻阻礙范圍列于下表內(nèi)：
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零件最大尺寸 |
每側(cè)阻礙范圍 |
零件尺寸公差 |
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小于0.75英寸
（18毫米）
0.75英寸至1.50英寸
（18毫米至35毫米）
大于1.50英寸
（35毫米） |
0.008英寸至0.012英寸
（0.2毫米至0.3毫米）
0.012英寸至0.016英寸
（0.3毫米至0.4毫米）
0.016英寸至0.020英寸
（0.4至0.5毫米） |
±0.001英寸
（±0.025毫米）
±0.002英寸
（±0.05毫米）
±0.003英寸
（±0.075毫米） |
底部零件的壁必須用夾具支持在焊縫處,夾具必須與此零件的外部輪廓吻合,以免在焊接壓力下向外撓曲.頂部零件應(yīng)盡可能薄,實(shí)際上象是一個(gè)蓋子,以防向內(nèi)撓曲,對(duì)于中間壁連接,最好采用圖17所示的榫槽連接法,這種連接對(duì)于大零件也有用.圖18表示各種基本剪切連接設(shè)計(jì).
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兩烯晴雙烯苯乙烯ABS |
縮醛樹脂（塑鋼） |
壓克力 |
纖維素 |
ABS和P.C合成物 |
壓克力和PVC合金 |
聚亞苯氧化物 |
尼龍 |
聚碳酸脂PC |
聚乙烯PE |
聚丙烯PP |
聚苯乙烯PS |
聚諷 |
聚氯乙烯 |
苯乙烯丙烯晴 |
聚脂樹脂 |
聚 丙 烯 晴
奧 龍 |
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ABS |
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ACRYLICS |
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CYCOLOY-800 |
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CYCOVIN |
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KYDEX |
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NOROY |
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NYLON |
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POLYSULFONE |
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SAN |
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POLYESTER |
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XT-POL YMER |
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