材料對(duì)熱塑性塑料焊接響應(yīng)的影響

　　密度

　　這表明與基本類型相比，是否存在大量添加劑，例如玻璃纖維（GF），玻璃球（GG），石棉，滑石等，它們會(huì)影響焊接響應(yīng)。在大多數(shù)情況下，這些添加劑會(huì)增加密度。

　　根據(jù)溫度剪切模量G'和機(jī)械損耗因子Tanδ

　　從高G'或E剪切模量可以預(yù)期有利的焊接性能，該剪切模量在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下是恒定的。在同一時(shí)間的機(jī)械損耗因數(shù)tanδ（衰減）應(yīng)該低到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和盡可能恒定。硬質(zhì)無(wú)定形塑料在室溫下具有這些有利的性質(zhì)。聲波被傳送到連接表面而沒(méi)有太多損失并轉(zhuǎn)換成熱量。但是，通常會(huì)看到多個(gè)超聲波工具或堆棧被用于將幾個(gè)小部件焊接到較大的部件上，例如端口和支架上的發(fā)動(dòng)機(jī)歧管上。大多數(shù)增強(qiáng)材料增加了剛度，因此剪切模量也提高了。

　　在未填充的熱塑性塑料的情況下，剪切模量也受到水分含量，結(jié)晶度和晶體取向以及自含應(yīng)力的影響。在增強(qiáng)熱塑性塑料的情況下，這些影響也是有效的。

　　直至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）或直至熔化區(qū)（Tm）的剪切模量曲線顯著下降意味著機(jī)械損耗因子的增加并且在通向連接表面的途中導(dǎo)致聲波明顯衰減。通常，在半結(jié)晶塑料的情況下，能量損失大于硬質(zhì)無(wú)定形塑料的情況。與由無(wú)定形塑料制成的那些相比，在半結(jié)晶塑料的情況下，相同形狀的模制件通常需要更高的發(fā)電機(jī)功率輸出或更長(zhǎng)的焊接周期和更高的振幅。通常，希望具有較短的焊接周期。如果焊縫冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，它們會(huì)在其表面開始形成表皮，從而抑制兩個(gè)部件上的半熔融材料混合并形成強(qiáng)焊縫。

　　熔化熱量或熱量和特定熱量Cp

　　該值越高，特別是在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或熔化范圍內(nèi)，在連接區(qū)域中塑化材料所需的能量越大。這意味著更長(zhǎng)的焊接周期或必要時(shí)更強(qiáng)大的超聲波焊接裝置，后者是優(yōu)選的。

　　熔化范圍或熱塑性范圍

　　必須通過(guò)選擇合適的焊接參數(shù)來(lái)保證連接區(qū)域的加熱超過(guò)熔化范圍。

　　聲速

　　合成材料中的聲速是溫度控制的，并且在模制件用作聲導(dǎo)體時(shí)是重要的，例如在遠(yuǎn)場(chǎng)焊接中。

　　熔體粘度

　　塑料熔體的粘度（例如，由MFI，熔體流動(dòng)指數(shù)表示）影響焊接響應(yīng)。

　　以低MFI為特征的高分子粘性塑料通常需要更多的能量來(lái)熔化。這意味著更長(zhǎng)的焊接周期或者超聲波焊接設(shè)備的更高功率輸出是必要的。

　　具有低熔體粘度的塑料，其特征在于高M(jìn)FI，熔化更快。在這種情況下，熔融材料會(huì)突然離開連接區(qū)域。為避免這種情況，焊接壓力，焊接周期，振幅，觸發(fā)和連接區(qū)域的設(shè)計(jì)應(yīng)特別小心。

　　大多數(shù)增強(qiáng)和填充材料增加了熔體粘度，即熔融材料更粘稠。少量的一些填料，例如云母和滑石，降低了熔體粘度，熔融材料更易移動(dòng)并且流動(dòng)更快。

　　增強(qiáng)材料，填充材料和其他添加劑

　　增強(qiáng)材料：

　　玻璃纖維，玻璃球，碳纖維，滑石，石棉等。

　　填充材料：

　　木粉，白堊和其他礦物和有機(jī)填充材料。

　　其他添加劑

　　穩(wěn)定劑，潤(rùn)滑劑，染料，軟化劑，阻燃添加劑，抗靜電涂料等

　　。這些添加劑的性質(zhì)和數(shù)量會(huì)影響焊接響應(yīng)和焊接效果。應(yīng)相應(yīng)調(diào)整模制件的結(jié)構(gòu)和焊接條件。

臺(tái)州市錦亞機(jī)械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動(dòng)摩擦焊接機(jī)，熱鉚焊接機(jī)，熱板焊接機(jī)，多頭非標(biāo)型超聲波塑料焊接機(jī)，以及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及銷售為一體的技術(shù)服務(wù)性實(shí)體公司。

簡(jiǎn)述超聲波焊接機(jī)的焊接工藝

1、對(duì)焊：將兩個(gè)相同的材料或具備相容性的不同材料的熱塑性工件以分子鏈接方式對(duì)接熔焊，焊接強(qiáng)度可與本體相媲美。此種焊接工藝應(yīng)用形式為廣泛，常見(jiàn)于各種塑料封裝產(chǎn)品，如手機(jī)電池、過(guò)濾器殼體之焊接。設(shè)計(jì)對(duì)焊產(chǎn)品的關(guān)鍵是有效的承力面和合理的焊口結(jié)構(gòu)。真空和萃取發(fā)動(dòng)機(jī)這些可以安裝在現(xiàn)有機(jī)器或新焊機(jī)上，是以低成本確保內(nèi)部清潔產(chǎn)品的好方法。

2、鉚焊：將下工件的鉚頭融化并變形，從而將上工件扣住。當(dāng)上工件為非熱塑性材料時(shí)，這種焊接工藝應(yīng)用形式便具有其特殊功效。

3、嵌焊：將一個(gè)金屬部件嵌入一個(gè)熱塑性工件的預(yù)制孔中。預(yù)制孔的尺寸和嵌件上的環(huán)形槽或滾花紋是此種焊接工藝應(yīng)用的關(guān)鍵。

4、點(diǎn)焊：將兩個(gè)相同材料或具備相容性的不同材料的熱塑性工件，分點(diǎn)焊接。此種焊接工藝不需要預(yù)設(shè)焊線，特別適合于形狀不規(guī)則的大型焊件，且一般來(lái)說(shuō)上工件厚度較薄，如土木格室焊接等。

5、成形：將熱塑性工件突起部分軟化并變形，從而將另一不相容的工件機(jī)械固定，當(dāng)嵌入件較軟或易碎時(shí)，這種焊接工藝應(yīng)用形式特別有效。

6、熔切：將化纖布料或編織帶分切，改變上、下模具，還可用于縫焊或鏤花。超聲波熔切機(jī)熔切（焊）之產(chǎn)品，切口熔合不散邊，不起毛。

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塑料產(chǎn)品材質(zhì)配合不當(dāng)

解決方案：

每一種塑料材質(zhì)的熔點(diǎn)，各有不同，例如ABS塑料材質(zhì)的熔點(diǎn)約115℃，耐隆約175℃、PC在145℃以上、

PE約85℃為例：ABS與PE二種材質(zhì)的熔點(diǎn)差距太大，超聲波焊接勢(shì)必困難。而ABS與PC二種材質(zhì)，亦有差距，但已非前項(xiàng)差距如此之大，是以尚可熔

接，但在超聲波功率相同，能量擴(kuò)大相同的情況下，相異的塑料材質(zhì)，無(wú)法比相同材質(zhì)的熔接效果好。

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