塑料焊接工艺与设备

塑料焊接工艺与设备内容摘要：

30 或 40 千赫兹电能。 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运动，随后机械运动通过一套可以改变振幅的调幅器装置传递到焊头。 追踪业界动态，定题科技调研 6 焊头将接收到的振动能量传 递到待焊接工件的接合部，在该区域，振动能量被通过摩擦方式转换成热能，将塑料熔化。 超声波不仅可以被用来焊接硬热塑性塑料，还可以加工织物和薄膜。 a 斜面接合 该接合是利用斜面以达到完 全的面接合。 由于可获得均一的热能及较大的焊接面积，故焊接强度高，气密性好。 b 逐次接合 属于剪切焊接，由振动方向的面接触结合部获得均一的热量，其气密性、焊接强度都十分良好。 但是，焊接后所产生的飞边会滞留在表面，特别是不允许有飞边产生时，一定要注意。 c 剪切接合 介于前面所说的斜面接合与逐次接合之间，由于气密性好，能有效地焊接圆形以外的形状，因而经常被使用。 d 能源定向接合 这种方式是将能源集中在被称为定向的三角形的凸起部分，由反复冲击产生的热量的接合设计方式。 其优点是，形状简单，接合部分的限制较小。 但 对 于 结晶性塑料，过分的局部发热引起软化 , 熔融，从而引发出压焊应力损失，气密不良等问题，必须引起注意。 作为超声波焊接的条件，最重要的是施加焊接能源的时间（振动、焊接时间）长短和压力， 当然，其他条件也是很重要的。 焊接温度 超过被焊接材料的粘流温度。 否则材料不会熔化。 与振幅有关，振幅越高，温度上升越高。 追踪业界动态，定题科技调研 7 加压力 使用圆柱形的工具对成型品进行加压。 一般压缩空气压力为 （压力表），有时会更高一些。 但是，如果采用高压的话，则会阻碍圆柱形的振动。 若对玻璃纤维增强材料进行焊接时， 则可适当提高压力以得到良好的焊接制品。 焊接时间 因材料的种类与制品的形状而异，有些成型品的焊接时间只需要 秒就已足够了。 时间过长会造成过度焊接而产生大量的飞边与气泡，从而导致气密不良，必须注意。 冷却（保持）时间 对于 结晶性塑料，若温度在融点以下，连接部分就会被凝固，通常加压时间保持在 ～ 秒之间。 発振开始时期 以圆柱形工具与成型品相接触之前或同时发生振动为佳。 若在加压状态后才发生振动，则会导致振幅损失。 对被焊接材料 的 要求 均质，严格控制金属或者应物，否则损坏焊头。 焊接 机的焊头由下到上分为三部分：焊头、放大器和换 能 器。 三者按照一定的比例进行放大。 如换 能 器的振幅为 6mm，则放大器可以放大三倍至 18mm，到焊头的振幅可增加到 36mm。 当然，振幅增加，焊头的寿命会降低。 被焊接的材料不同，所需要的振幅也不相同。 如 PE,PP,ABS 的振幅为 1820mm， PC 的振幅为 25mm。 焊头材料 一般有三种： 钛：昂贵，性能最好，韧性好，加工困难。 摩擦损耗小，振幅大可以达到60mm； 铝合金：便宜，磨损快，振幅不能超过 30mm，容易加工； 钢：很硬，最不适合作焊头，振幅不能超过 25mm，适于 切割，需要增加吹风管，便于冷却。 在 GPIV仪表台中使用了 Branson超声波焊接设备。 设备采用驱动形式，焊接时工件放入为工件特制的底模中，底模安装在机器平台上，在双滑动台驱动下可以作 XY 方向上移动，配以上下移动的焊接单元，保证工具每一点焊点的要求。 系统的工作方式 ：手动将仪表台各焊接件放置在底模上，并正确定位工件－按下启动按钮、自动加紧工件、安全门自动关闭，系统开始自动工作－工件探测－前后平台移动到焊接工位－焊接单元下，完成第一组焊接－焊。