塑料超声焊接原理是什么

超声波焊接原理顾名思义，就是指将超声波产生的高频振动作用在两个具备热塑性的塑料接触面时，通过高速摩擦生热产生局部高温，使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。

▲超声波焊接机工作原理图，仅供参考

超声波焊接机常见有手握式焊接机和机台式焊接机，其中手握焊接机常用于单点熔接、螺丝埋植、铆接、点焊、压花等热熔性塑料制品的加工，而机台式超声波焊接机属于中大型设备，常应用在医疗器材、3C电子、汽车配件、打印耗材、家用电器、生活用品等行业的热熔性塑料制品焊接。

超声波焊接可以用于塑料件和金属件之间的焊接。

1、超声波焊接用于塑料件和金属件之间的焊接主要有以下几种焊接形式：

植埋焊接、铆钉焊接、镶嵌焊接。

2、超声波埋植焊接设备适用金属设备构件与塑料设备构件镶嵌、熔接、螺丝、螺母等五金的热熔、埋植。超声波埋植焊接设备藉着焊头之传道及适当之压力，瞬间将金属零件（如螺母、螺杆等）挤入预留入塑胶孔内，固定在一定深度，完成后无论拉力、扭力均可媲美传统模具内成型之强度，可免除射出模受损及射出缓慢之缺点。

3、超声波埋植焊接设备广泛应用于数码相设备存储卡、喇叭网罩、MP3、电脑内置件、蓝牙、手设备壳固定铜螺母的熔接。

4、超声波螺母埋植焊接设备生产效率快、转产快，此设备只要一次调试完成之后无论何时转产都非常快捷。只需在应档夹找出该产品程序，并放入相应模具就可以使用。

超声波焊接是熔接热塑性塑料制品的高科技技术，各种热塑性胶件均可使用超声波熔接处理，而不需加溶剂，粘接剂或其它辅助品。其优点是增加多倍生产率，降低成本，提高产品质量及安全生产。

超声波塑胶焊接原理是由发生器产生20KHZ（或15KHZ）的高压、高频信号、通过换能系统，把信号转换为高频机械振动，加于塑料制品工件上，通过工件表面及内在分子间的摩擦而使传送到接口的温度升高，当温度达到此工件本身的熔点时，使工件接口迅速熔化，继而填充于接口间的空隙，当振动停止，工件同时在一定的压力下冷却定形，便达成完美的焊接效果。

利用超声波焊接技术于塑胶工业上在世界各地已日趋普遍。由于应用此技术可取代过去生产上需要的熔剂、粘合剂、扣钉或其它机械固定法，从而提高了生产效率、降低了成本。它的焊接原理是由发生器产生20KHz（或15KHz）的高压、高频信号，通过换能系统，把信号转换为高频机械振动，加于塑料制品工件上，通过工件表面及内在分子间的磨擦而使传处到接口的温度升高，当温度达到此工件本身的熔点时，使工件接口迅速熔化，继而填充于接口间的空隙；当震动停止，工件同时在一定的压力下冷却定形，便达到完美的焊接。

1适用于塑料玩具、电子、家用电器、日用塑料制品、塑胶文具、汽车零配件等行业的超声波塑料焊接机、塑料热板焊接机及高周波塑料焊接机。其中超声波塑料焊接机除了20KHZ通用系列外，还生产专门对付PP、PE等软质材料及需要接直径超大、宽度超长工件的15KHz系列，功率从1000W起到4200W，能满足不同用户的要求。2、造用于五金机械零件、轴承、气动元件、电子器件、光学器件、医疗器件、金银饰品及零件电镀前处理的超声波洗机。功率从100W到5000W，还能根据用户需要设计制作槽式、浸没式、加热式以及高密度、低频率等非标特殊机型。3、造用于纺织制衣、工艺饰品行业的超声波花边溶断机、超声波裥棉机，是该行业的一种新生产工艺，有助于行业提高的产品档次。4、还有造用于多种行业使用的超声波手提式塑料焊接机、超声波塑料软管封尾机、超声波打孔机、超声波纠频发生器、塑料文具专用的塑料内页折边机、风琴夹成型机等专用机。

免用针线，省略换针线之麻烦；制品美观，更具立体感，造应时代潮流；根据需要，可任意选择更换花纹；生产强度高，生产效率高。

适用材料：化学纤维布料、人革制品、无纺布、喷胶棉等。

应用实例：睡袍、睡袋、棉袄、太空褛、滑雪衣、被褫、床罩、沙发、床罩、床垫、床单等。

超声波塑料焊接机适用于热塑性塑料制品的焊接、铆接、点焊以及金属件与塑料件间的镶嵌和压边工艺，陶汰了落后的用化学有机熔点剂粘贴的工艺，具有能耗低、效率高、不变形、无污染、焊接牢固、操作方便等特点。产品采用先进电路、程序控制、气压传动、自动过流保护、安全操作保护电路，电路采用电路板插进式结构，方便维修更换，还设计了电子延时焊接装置

新型15KHz超声波塑料焊接机，对焊接较软的PE、PP材料，以及直径超大，长度超长的塑料焊件，有其独特优势，能满足各种产品的需要，能为各用户提高生产效率以及产品档次做贡献。产品使用范围：

1、塑料玩具、水枪、水族类游戏机、儿童玩偶、塑制礼品等；

2、电子产品：录音、录音带盒及芯轮、磁盘外壳、手机电池板及整流变压器、开关插座、遥控器、电子蚊拍、仿伪瓶盖等。

3、家用电器：电子钟、电吹鼓手风筒、蒸汽熨斗水箱、电热壶气襄、计算机等。

4、文具日用品：文具盒、水族格尺、文件夹中缝及外壳、笔座、化妆品盒壳、牙膏管封尾、化妆镜、保温杯、打火机、调味瓶等密封容器。

5、汽车、摩托车：蓄电池、前角灯、后车灯、仪表、反射器等。

超声波塑料焊接机的工作原理

当超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅，所加压力及焊接时间等三个因素，焊接时间和焊头压力是可以调节的，振幅由换能器和变幅杆决定。这三个量相互作用有个适宜值，能量超过适宜值时，塑料的熔解量就大，焊接物易变形；若能量小，则不易焊牢，所加的压力也不能太大。这个最佳压力是焊接部分的边长与边缘每1mm的最佳压力之积。

2.塑料件的加工条件对超声焊接的影响，塑料件经过注塑、挤压或吹塑等的不同加工形式以及不同的加工条件都会形成对超声焊接產生一定影响的因素。

A、湿度缺陷：湿度缺陷一般在制作有条纹或疏松的塑料件过程中形成，湿度缺陷在焊接中衰减能量，使密封位渗水，加长焊接时间，所以湿度高的塑料件在焊接前要作烘干处理。如聚甲醛等。

B、注塑过程的影响：注塑过程参数的调整会引致如下缺陷：①尺寸变化（收缩、弯曲变形）；②重量变化；③表面损伤；④、统一性不佳。

C、保存期：塑胶件注塑加工出来后，一般最少放置24小时后，再进行焊接，以消除塑料件本身应力、变形等因素。无定形塑料通过注塑出来的塑料件可不按此要求。

D、再生塑料：再生塑料的强度比较差，对超声波焊接适应性也较差，所以如用再生塑料，各种设计尺寸均要酌情加以考虑。

E、脱模剂和杂质：脱模剂和杂质对超声波焊接有一定的影响。虽然超声波加工时可将加工表面的溶剂、杂质等震开，但对于要求密封、或在高强度的情况下，应尽可能去除。在有些情况下，先清洗塑料件是必要的。

焊接质量不好有很多原因:超声频率不合适,模具设计不良,热合时间未调好,压力不对,材料缺陷,上下不同料,等等

要热合得好,调试是重要的一关.

补充:看来还是调整有问题,底座一定要牢固,超声波输出头是谐振件,长度是否合适?压合时间够吗?输出功率怎样?塑件在压合时能否全部贴合平整?塑件有没有做一条小棱在压合面,使其触发热溶?热合是否内有容物,是最后一道封口工序吗?该塑料是什么?每种塑料超声热合都有一个频率最佳点.

不同因素一：首先，塑料焊接与金属焊机的工作方式不一样。

2.

通常情况下超声波塑料焊接中焊头振动方向垂直于焊位，而超声波金属焊接中焊头振动方向平行于焊位。当然在有些特殊情况下，塑料焊接也可采用平行方向，如较薄的塑料件。

3.

不同因素二：其次，由于超声波应用于焊接金属，对超声波焊接技术提出了更高的要求，相对于普通的塑料焊接，对功率容量、功率密度、稳定性及自动化控制等各个方面的要求，都不是同一个级别。

4.

现国内超声波塑料焊接用发生器基本都采用自激式电路。