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超声波焊接机的详细介绍及工作原理

2019-08-27

谈到热塑性塑料的可焊性,我们只能谈谈各种树脂对超声波压缩的要求。主要影响因素包括聚合物结构、熔化温度、柔韧性(硬度)和化学结构。

(1)聚合物结构

非晶态聚合物分子排列无序,使材料逐渐软化、熔化,达到流动温度(玻璃化转变温度)。这些树脂通常能有效地传递超声振动,在很大的压力/振幅范围内实现良好的焊接;半结晶聚合物排列有序,有明显的熔点(tm熔点)和再凝固点;固体结晶聚合物具有弹性,且具有较高的塑性。高频机械振动的吸收部分。因此,这种聚合物不容易将超声振动能量传递到叠层表面。它需要高能(高熔点)来阻断半晶结构,使材料由结晶状态转变为粘性流动状态,这也决定了半晶材料的明显熔点。一旦熔化的材料离开热源,温度降低将导致材料快速凝固。因此,确保考虑这种材料的特殊性(如高振幅、接头设计良好、与超声波夹具有效接触、优良的工作设备),才能实现超声波焊接的成功。

聚合物:单体结合的过程称为“聚合”。聚合物基本上可以分为两类:热塑性和热固性。热塑性材料也可以在加热后进行再软化和再成型,只会经历状态变化——这一特性决定了热塑性材料对超声波压缩的适应性。热固材料是由不可逆的化学反应产生的。再加热和压制都不能软化成型的热固性产品。因此,传统上认为热固材料不适合用于超声波。γ

(2)熔化温度

聚合物的熔点越高,焊接所需的超声波能量就越多。材料的硬度(弹性系数)对能否有效地传递超声振动有很大的影响。一般来说,材料越硬,其导电性越强。

超声波焊接机的工作原理:超声波焊接装置是一种晶体管功能装置,它将电流50/60Hz频率转换为20 kHz或40 kHz高频电源提供给转换器。转换器将电能转换为超声波的机械振动能,调压装置负责将转换后的机械能传递给超声波焊接机的焊接接头。焊头是一种将机械振动能量直接传递给被压制产品的声学装置。振动将焊接工件的热量传递给结合面的振动摩擦,使塑料熔化。当熔化的材料到达其界面时,振动停止。压力可以使熔融物在结合面凝固时产生强分子键。整个循环通常在不到一秒钟的时间内完成,但其焊接强度是相连的。几乎是一块附着的材料。

超声波熔化配件的一部分,形成塑料突出物或塑料管或其他挤压配件。该方法的优点是加工速度快,内压小,外观好,克服了材料的性质。