塑料的超聲波焊接性能

塑料分為熱固性塑料和熱塑性塑料。對(duì)不同類型的塑料焊接時(shí)，兩塑料之間溫度有差異的影響，對(duì)加熱板的制造和加工增加了一定的難度，也會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度不足的現(xiàn)象。熱固性塑料可塑但不可逆。次加熱時(shí)可熔化流動(dòng)，加熱到一定溫度，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，交聯(lián)固化變硬而形成固體；但這種變化時(shí)不可逆的，當(dāng)重新受熱加壓時(shí)，熱固性塑料不能再次熔化。因此，超聲波焊接不能焊接熱固性塑料。熱塑性塑料可塑又可逆；當(dāng)加熱形成固體后，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)僅經(jīng)歷形態(tài)的變化，是可逆的；重新加熱和加壓時(shí)，能夠重新熔化并再次形成固體。超聲波焊接能夠焊接大部分的熱塑性塑料。

熱塑性塑料又分為無定形塑料和半結(jié)晶塑料，由于二者的分子結(jié)構(gòu)和排布不同，二者的超聲波焊接性能又有所差別。

無定形塑料的分子結(jié)構(gòu)呈隨機(jī)分布，沒有一個(gè)明確的熔點(diǎn)Tm，其在一個(gè)很廣泛的溫度范圍內(nèi)逐步軟化、熔化和流動(dòng)；而不是一旦加熱到某個(gè)溫度就立即從固體熔化，然后又立即固化。新型的15KHz超聲波塑膠焊接機(jī)，對(duì)焊接較軟的PE、PP材料，以及直徑超大，長(zhǎng)度超長(zhǎng)塑膠焊件，具有獨(dú)特的效果，能滿足各種產(chǎn)品的需要，能為用戶生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品檔次貢獻(xiàn)。無定形塑料這種特性非常易于傳導(dǎo)超聲波振動(dòng)能力，能夠在較大的壓力和振幅范圍內(nèi)進(jìn)行超聲波焊接。

半結(jié)晶塑料的分子結(jié)構(gòu)在局部呈規(guī)律性分布，有一個(gè)明確的熔點(diǎn)Tm，在溫度達(dá)到熔點(diǎn)之前，半結(jié)晶塑料始終保持著固態(tài)；當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)后，整個(gè)分子鏈立刻開始運(yùn)動(dòng)，并立即固化。無定形塑料和半結(jié)晶塑料的熔化過程區(qū)別如圖所示。

半結(jié)晶塑料呈規(guī)律性分布的分子結(jié)構(gòu)類似于彈簧，非常容易吸收高頻的超聲波振動(dòng)能量，使得能量很難從焊頭傳導(dǎo)到焊接界面，必須有足夠大的超聲波能量才能使得半結(jié)晶塑料熔化。超音波熔接實(shí)例：日用品業(yè)：粉盒、化妝鏡、發(fā)梳、鎖圈、保溫杯、密封式容器、調(diào)味瓶、水管接頭、提把、瓶蓋、食品容器、汽車燈罩、汽車水箱…等。因此，相對(duì)于無定形塑料，半結(jié)晶塑料比較難焊接。為了使得半結(jié)晶塑料獲得較高的焊接質(zhì)量，往往需要考慮更多的因素，例如，較高的振幅、合適的焊接界面設(shè)計(jì)、焊頭的接觸、焊接的距離以及焊接夾具等。無定形塑料和半結(jié)晶塑料的超聲波焊接難易程度如表2所示。

焊接機(jī)、熱板機(jī)兩者有什么區(qū)別

二、焊接對(duì)象的差異熱板機(jī)適用于焊接大型的、復(fù)雜的并且有特殊焊接要求的塑料件焊接。超聲波塑料焊接機(jī)則適用于焊接小型的、復(fù)雜程度低而且沒有特殊焊接要求的塑料件焊接。

根據(jù)這兩款設(shè)備存在的不同特性，潘發(fā)華億超聲波有限公司開發(fā)了超聲波塑料焊接機(jī)、熱板機(jī)等多款設(shè)備，可用于汽車保險(xiǎn)杠、玩具、家電等多個(gè)領(lǐng)域的焊接。1、超聲波塑料焊接機(jī)一般情況下不能應(yīng)用在幾片厚度為2-3MM之間的塑料焊接，但不排除特殊條件下的，如結(jié)構(gòu)/焊接方式/超聲波機(jī)功率等都有影響。公司旨在為廣大顧客提供高質(zhì)量的設(shè)備，并且為其提供的售后服務(wù)，解決顧客的后顧之憂，讓顧客買的放心，用的舒心。在此，歡迎各位朋友前來參觀、洽談、采購！

超聲波焊接可以一次焊接多個(gè)熔接面嗎？

塑膠件裝配時(shí)，會(huì)出現(xiàn)上蓋/本體/底殼需要焊接，也就是有兩個(gè)不同焊接面需要同時(shí)壓接，有些朋友就疑問塑膠外殼用超聲波焊接機(jī)能同時(shí)超上殼中框下殼嗎？也就是3個(gè)塑料件（兩層結(jié)合面）能不能同時(shí)焊接好的問題？

只要高度差不要太大，同時(shí)焊接，牢度肯定是可以的，但是會(huì)出現(xiàn)靠近上焊頭位置牢度大于底殼，即：一面溢膠嚴(yán)重，而另一面有焊縫的情況。焊頭將接收到的振動(dòng)能量傳遞到待焊接工件的接合部，在該區(qū)域，振動(dòng)能量被通過摩擦方式轉(zhuǎn)換成熱能，將需要焊接的部件區(qū)域熔化。出現(xiàn)這種情況的原因：超聲波焊接機(jī)原理是高頻振動(dòng)，越靠近上焊頭位置能量越大，而隨著距離變長(zhǎng)，能量會(huì)逐漸稀釋。大部分超聲波能量被層結(jié)合面吸收，而傳遞到第二層結(jié)合面的超聲波能量就比較小了。建議：針對(duì)產(chǎn)品外觀要求較高的塑料件還是分二次壓接的好；對(duì)于要求不高的產(chǎn)品可以同時(shí)焊接兩層；超聲波同時(shí)壓接上蓋、底殼、殼體時(shí)，設(shè)計(jì)產(chǎn)品注塑模具時(shí)跟專業(yè)超聲波廠家溝通，設(shè)計(jì)合理的焊接結(jié)構(gòu)，購買設(shè)備前，將產(chǎn)品寄給廠家試樣測(cè)試，確保焊接方案的可行性。

通過機(jī)械運(yùn)動(dòng)軟化完成焊接的方法

  機(jī)械運(yùn)動(dòng)焊接方式是一種全自動(dòng)焊接過程，利用壓力下兩工件在摩擦過程中產(chǎn)生的熱量來熔化接觸面的塑料，對(duì)正固定直到凝結(jié)牢固，需要專用焊接設(shè)備。有些焊接設(shè)備采用電磁力加壓系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的氣缸，能更好地控制接近速度，在焊接小型或精密零件時(shí)是有益的。一旦確定了正確的焊接參數(shù)，操作工即可穩(wěn)定生產(chǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是：快速、靈活、焊接過程穩(wěn)定且不需焊劑或保護(hù)氣體，也不產(chǎn)生有害氣體或熔渣，產(chǎn)品焊接質(zhì)量有保證。按運(yùn)動(dòng)軌道可分為直線型和旋轉(zhuǎn)型：直線型可用于直線焊縫和平面焊縫的焊接，旋轉(zhuǎn)型可用于圓形焊縫的焊接。

1、超聲波焊接

       超聲波焊接是由信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生高頻正弦波信號(hào)，通過換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振動(dòng)能，再經(jīng)由變幅桿及焊頭將放大后的振動(dòng)耦合到被焊接塑料件上，高壓下的高頻摩擦使塑料接觸面瞬間產(chǎn)生高溫熔化，超聲波停止之后，經(jīng)短暫保壓冷卻后的兩個(gè)塑料件便焊接為一體，焊接過程一般不超過一秒鐘，焊接強(qiáng)

度可與本體媲美，廣泛應(yīng)用于電子電器、汽車配件、包裝、塑料玩具、文具用品、日用品、工藝品等各個(gè)行業(yè)。焊接接頭的化學(xué)成分和金相組織的差異，帶來了焊接接頭力學(xué)性能的不同。焊接塑料制品時(shí)，既不要添加任何粘接劑、填料或熔劑，也不消耗大量熱源，具有操作簡(jiǎn)便、焊接速度快、焊接強(qiáng)度高、焊件美觀、生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。另外，超聲波焊接工藝還可實(shí)現(xiàn)塑料與金屬件的鉚接。因此，超聲波焊接技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用。

2、旋轉(zhuǎn)摩擦焊接

       通過工件相對(duì)高速旋轉(zhuǎn)摩擦將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成熱能，使被焊接工件的接觸面摩擦升溫，熔化后加壓，從而焊接在一起。2）高周波熔接機(jī)工作原理是介質(zhì)材料在高頻電磁的作用下使物料內(nèi)部分子間互相激烈碰撞產(chǎn)生高溫終達(dá)到焊接和熔接的目的。相比超聲波焊接，該工藝不受工件尺寸和材料的限制，并且焊接強(qiáng)度同比其他塑料焊接工藝更高，幾乎接近塑料本體強(qiáng)度。適用于濾芯、塑料杯、浮球、玩具球、蓮蓬頭等回轉(zhuǎn)體工件的焊接。