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几种常见的超声波焊接线设计

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发表时间:2019-04-04 09:54作者:技术部李工网址:https://www.szkhz.com
  1. 几种常见的超声波焊接线设计

      超声波塑料焊接原理,是利用焊接面接触解离的冲撞效果所致的发热,或利用施加于焊接面的交变正弦应力压缩所致的发热。此两种理论目前尚无明确的结论。也可能是此两种发热效果同时发生。无论如何,总是此种发热作用,使焊接面熔融而结合,所以塑料的超声波焊接有时称为超声波熔着或超声波接合。

      超声波能量的吸收因塑料材质而异,并非超声波振动全体,而是局部发生选择性发热,例如,在硬塑料间夹吸收良好的硬质塑料或接着剂,可使硬塑料不大发热即可焊接。传达焊接时,超声波在塑料中传达到达接合面,在此引起发热而焊接,在较硬塑料时,超声波较易传播。

    塑料超声波焊接原理示意图



    2.超声波塑料焊接的特色

    1.可经由水或油等异物焊接于焊接面

    2.相对于其它焊接技术,超声波可焊接所有热可塑性塑料

    3.焊接时间极短

    4.作业简单清洁,无污染环保问题

    5.可达强固美观焊接

超声波焊接线结构设计

  1.   超声波焊接时并不要求全体振动发热,而是希望能选择得性的在焊接部位发热,超声波焊接时,超声波在塑料中传达到设有导能角〈Energy Director〉的接合面,在此处发热而焊接。超声波所发出的能量可以极快速的传导振动,但达到上盖与下盖的熔合状况是不可能的,因为面与面的摩擦虽然可以藉由急速摩擦振动产生热能,却无法达到破坏端面材料分子结构进行熔合,主因在于导能点的设计与焊接参数的设定;没有开设导能点,来以点破坏面的材质分子结构,便无法焊接。因此超声波塑料焊接的接面机构设计,影响焊接的难易、焊接部外观、加工精度、焊接强度及水、气密性等。

  2.   超声波导能点和接面设计需考虑的因素

    1.必需为一缩小的接触面,以利超声波能量之集中传输,以达到不伤及表面且能快速焊接的效果。

    2.固定部份之被熔物,需有足够的支撑面,以便另一部份的自由振动来达到音波传导摩擦生热而熔接的效果。

    3.要预留足够的空间,让熔融的材料流滞以防熔料外溢,而破坏产品美观。

    4.需水密和气密的组件焊接,必需先考虑塑料材质,并给予特殊的接面设计。

    5.焊头(HORN)与加工物之接触面(压着面)需有适当的平面以免伤及表面。

    6.导能点上方应有适当的压着面,以利HORN直接压着传输超声波。

    7.两焊接物之接面不得设计过于紧密,而需是一吻合松弛的接面,否则是会影响焊接效果。

    超声波焊接结构设计

  3. 超声波焊接线设计

  4. 超声波焊接接触面结构设计

  5. 超声波焊接接触面结构设计

    超声波导熔线角度设计

    超声波熔接线设计

    一般型超声波焊接线设计

  6.   超声波焊接接面设计种类

    1.一般型

    2.阶梯型

    3.剪力型

    4.沟槽型

    5.混合型

    6.特殊型

    阶梯型超声波焊接线设计

  7. 阶梯型超声波熔接线设计

    剪力型超声波焊接线结构设计

  8. 剪力型超声波焊接线结构设计

    沟槽型超声波焊接线设计

  9. 沟槽型超声波焊接线结构设计

    避免溢料的超声波线结构设计

  10. 避免溢料的超声波线结构设计

    避免溢料的超声波线结构设计

  11. 避免溢料的超声波线结构设计

    避免溢料的超声波线结构设计

    避免溢料的超声波线结构设计

  12. 避免溢料的超声波线结构设计

  13. 解决不易焊接的塑料材质─剪力型接面设计

     半结晶性塑料材质的分子结构在固态时呈弹簧狀,其内部会吸收一部分的高频机械振动能量,这使超声波能量难以传导至焊接面,因此这類塑料的焊接通常需要高振幅。熔点范围狭小的结果是必须利用高功率的超声波(高熔解热)以破坏结晶结构,使材料流动。一旦熔化的材料流出加热区域后,只要温度些微下降即快速固化。因为这种特性, 以期达到满意的焊接效果,所以需要采用特殊的导能点接面设计。


  14. 剪力型导能点设计的优点

    ◆焊接强度高

    ◆水气密效果佳

    ◆避免假焊接现象发生

    ◆适合大多数塑料材料


    剪力型导能点设计的限制

    ◆要求高精准度的加工物

    ◆需要较强的支持

    ◆焊接接面多为正多边形或圆形


  15. 超声波焊接避免接合面溢出的结构设计

      超声波塑料焊接的塑料接面机构设计,影响焊接的强度、焊接部的美观、焊接加工的精度、水气密性。因此须依塑料的材质,适当的决定接面设计的型式,在传导焊接的特性上,嵌合形状极为重要。下列为避免加工物外部及内部溢出的各种接面设计范例,配合超声波焊接的焊接时间、振幅、压力的调节,能达到焊接迅速美观强固的最佳效果。

  16.     更多超声波焊接线超声波熔接线的设计方法,请来电咨询。


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