塑料超声焊接原理是什么?
超声波塑料焊接技术广泛用于医疗、电器、耗材、包装等领域,工作原理是通过电箱(超声波发生器)将交流电转变成高频高压信号,然后通过换能器、增幅器、焊头将信号转变成高频机械振动,达到电能转化为机械能的目的,最后将焊头作用在两个需要焊接的塑料制品上,一个制品压住另一个制品的接缝处,使两制品表面之间高速摩擦升温,从而迅速熔化后冷却成型,完成塑料之间的焊接。
塑料超声波焊机原理图,仅供参考
塑料超声焊接机的工作流程可分为5个阶段:
1.上料:将待焊的塑料制品置于上料平台;
2.送料:根据制品尺寸、模具大小和焊接需求调节传送系统的速度;
3.预热:接通电源开关,让焊接机空载运转5分钟,(冬天环境温度较低时适当延长);
4.热合与切断:打开上下模同时进行热压和切断动作;
5.冷却:关闭加热开关,让设备自行降温至室温;
6.取出成品。
超声波使用热效应进行焊接,一般热塑性塑料都可以焊接。超声波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。
以下是塑料熔接不同材质可配表:
五角星表示容易焊接 蓝色表示焊接一般 淡蓝色表示无法焊接
超声波塑料焊接原理
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
超声波金属焊接原理
超声波金属焊接原理是利用超声频率(超过16KHz )的机械振动能量,连接同种金属或异种金属的一种特殊方法.金属在进行超声波焊接时,既不向工件输送电流,也不向工件施以高温热源,只是在静压力之下,将线框振动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及有限的温升.接头间的冶金结合是母材不发生熔化的情况下实现的一种固态焊接.因此它有效地克服了电阻焊接时所产生的飞溅和氧化等现象.超声金属焊机能对铜、银、铝、镍等有色金属的细丝或薄片材料进行单点焊接、多点焊接和短条状焊接.可广泛应用于可控硅引线、熔断器片、电器引线、锂电池极片、极耳的焊接。
不良原因分析:有经验的工程师可能也知道,用超声波焊接完后有时候会出现Gap不均匀的现像, 就是有些地方的Gap大,有些地方的Gap小,导致产品十分丑陋。
不良原因一:超声线的设计不良。
不良原因二:超声零件的材质不同,在超声焊接中,两被超声的零件尽可能使用相同的材料。如像PA,它就只能与PA相互超声连接。POM,只能与POM相互超声。使用不同的材料相互超声,更严重的会有根本无法焊接的现象。相对来讲,半结晶塑胶比较容易出现不易超声或是超声不良。
不良原因三:
超声零件过于潮湿或是零件内掺有玻纤或是其它阻燃剂等化学成分,也会导致超困难或是不良现像。
要了解薄膜的材质利用超声波焊接是否能熔接,可以熔接的话,是由于超声波熔接时,由于材料太薄,能量在熔接部位瞬间消失,起不到熔合的作用。
目前,在压接部位贴特氟龙,可以起到良好熔接的作用。特氟龙的作用是聚热,可以将超声波能量在特氟龙上表面聚集,达到熔接的效果
超声波塑料焊接可应用到一切热熔性塑料制品。但是也并非全部塑料都可以用超声波焊接,有一些熔点比较高的塑料制品就无法用超声波焊接。比如说:聚四氟乙烯,也叫铁氟龙,用超声波就不容易焊接成功。具体可以看一下
这也是超声波溶接的原理
1.ABS ACETAL ACRTILCS CELL ULOSICS
2.CYCOVIN KYDEX NORYL PC PE
3.PP PS POLYSULFONE PVC SAN POLYESTER XT-POLYMER
4.烯苯专乙烯属丙晴双 缩醛树脂 压克力 纤维素 ABC和PC合成物
5.压克力和PVC合金 聚亚苯氧化物 尼龙 聚碳酸脂PC 聚乙烯PE
6.聚苯烯PP 聚苯乙烯PS 聚砜 聚氧乙烯PVC 苯乙烯丙烯晴
7.聚脂树脂 聚丙烯晴.奥龙/等。
固特超声具备良好的自主研发、生产和售后条件,针对疫情需求,在多年超声技术沉淀及应用系统经验积累的基础上自主研发的口罩机超声焊接系统,拥有技术和品质“双保障“。
超声波切割刀的原理是通过超声波发生器将50/60Hz电流转换成20、30或40kHz电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械振动,随后机械振动通过一套可以改变振幅的调幅器装置传递到切割刀。
超声波切割刀沿其长度方向以10-70μm的振幅,每秒重复40,000次(40 kHz)的方式进行振动(其刀片的振动是微观的,一般肉眼很难看出)。切割刀再将接收到的振动能量传递到待切割工件的切割面,在该区域,振动能量被通过激活塑料分子能,打开分子链的方式对胶料进行切割。
以下有超声波切割的视频可以参考:
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。
超声波塑料焊接机可以满足大多数热塑性材料的焊接,具体视您的产品情况,复杂程度而定。一般情况下,询问超声波焊接厂商,要求提供解决方案,都是可以提供的,正规厂商还提供免费打样服务。
望采纳。