塑料超聲波焊接方法_影響塑料超聲波焊接的因素

　　當(dāng)超聲波作用于熱塑性的塑料接觸面時，會產(chǎn)生每秒幾萬次的高頻振動，這種達到一定振幅的高頻振動，通過上焊件把超聲能量傳送到焊區(qū)，由于焊區(qū)即兩個焊接的交界面處聲阻大，因此會產(chǎn)生局部高溫。又由于塑料導(dǎo)熱性差，一時還不能及時散發(fā)，聚集在焊區(qū)，致使兩個塑料的接觸面迅速熔化，加上一定壓力后，使其融合成一體。當(dāng)超聲波停止作用后，讓壓力持續(xù)幾秒鐘，使其凝固成型，這樣就形成一個堅固的分子鏈，達到焊接的目的，焊接強度能接近于原材料強度。

　　超聲波塑料焊接的好壞取決于換能器焊頭的振幅，所加壓力及焊接時間等三個因素，焊接時間和焊頭壓力是可以調(diào)節(jié)的，振幅由換能器和變幅桿決定。這三個量相互作用有個適宜值，能量超過適宜值時，塑料的熔解量就大，焊接物易變形；若能量小，則不易焊牢，所加的壓力也不能太大。這個最佳壓力是焊接部分的邊長與邊緣每1mm的最佳壓力之積。

　　塑料超聲波焊接方法

　　一、超聲波焊接法

　　以超聲波超高頻率振動的焊頭在適度壓力下，使二塊塑膠的接合面產(chǎn)生磨擦熱而瞬間熔融接合，焊接強度可與本體媲美，采用合適的工件和合理的接口設(shè)計，可達到水密及氣密，并免除采用輔助品所帶來的不便，實現(xiàn)高效清潔的熔接。

　　二、超聲波鉚焊法

　　將超聲波超高頻率振動的焊頭，壓著塑膠品突出的梢頭，使其瞬間發(fā)熱融成為鉚釘形狀，使不同材質(zhì)的材料機械鉚合在一起。

　　三、超聲波埋植

　　藉著焊頭之傳道及適當(dāng)之壓力，瞬間將金屬零件（如螺母、螺桿等）擠入預(yù)留入塑膠孔內(nèi)，固定在一定深度，完成后無論拉力、扭力均可媲美傳統(tǒng)模具內(nèi)成型之強度，可免除射出模受損及射出緩慢之缺點。

　　四、超聲波成型

　　本方法與鉚焊法類似，將凹狀的焊頭壓著于塑膠品外圈，焊頭發(fā)出超音波超高頻振動后將塑膠溶融成形而包覆于金屬物件使其固定，且外觀光滑美觀、此方法多使用在電子類、喇叭之固定成形，及化妝品類之鏡片固定等。

　　五、超聲波點焊

　　A、將二片塑膠分點熔接無需預(yù)先設(shè)計焊線，達到熔接目的。

　　B、對比較大型工件，不易設(shè)計焊線的工件進行分點焊接，而達到熔接效果，可同時點焊多點。

　　六、超聲波切割封口

　　運用超音波瞬間發(fā)振工作原理，對化纖織物進行切割，其優(yōu)點切口光潔不開裂、不拉絲。

　　影響焊接的因素

　　1、聚合物結(jié)構(gòu)：

　　非結(jié)晶聚合物分子排列無序、有明顯的使材料逐步變軟、熔化及至流動的溫度（Tg玻璃化溫度）。這類樹脂通常能有效傳輸超音速振動并在相當(dāng)廣泛的壓力/振幅范圍內(nèi)實現(xiàn)良好的焊接。

　　半結(jié)晶型聚合物分子排列有序，有明顯的熔點（Tm熔化溫度）和再度凝固點。固態(tài)的結(jié)晶型聚合物是富有彈性的，能吸收部分高頻機械振動。所以此類聚合物是不易于將超聲波振動能量傳至壓合面，幫要求更高的振幅。需要很高的能量（高熔化熱度）才能把半結(jié)晶型的結(jié)構(gòu)打斷從而使材料從結(jié)晶狀態(tài)變?yōu)檎沉鳡顟B(tài)，這也決定了這類材料熔點的明顯性，熔化的材料一旦離開熱源，溫度有所降低便會導(dǎo)致材料的迅速凝固。所以必須考慮這類材料的特殊性（例如：高振幅、接合點的良好設(shè)計、與超音夾具的有效接觸、及優(yōu)良的工作設(shè)備）才能取得超聲波焊接的成功。

　　2、熔化溫度

　　聚合物的熔點越高，其焊接所需的超音波能量越多。

　　3、硬度（彈力系數(shù)）

　　材料的硬度對其是否能有效傳輸超音速振動是很有影響的?？偟恼f來，愈硬的材料其傳導(dǎo)力愈強。

　　4、化學(xué)結(jié)構(gòu)

　　超聲粘接是塑膠玩具業(yè)中使用得非常廣泛的一種緊固聯(lián)接的方法，但并非所有的塑膠都可以超聲粘接的。這跟塑膠的性能有關(guān)系，一般來講，非極性化合物（如PP，PE）是很難超聲的，極性化合物是可以超聲的，而且極性化合物之間也是可以超聲的，如PS與PMMA之間是可以超聲的，典型的產(chǎn)品，如望遠鏡系列，望遠鏡的鏡片是PMMA的，而鏡身可能是PS或者ABS，就可直接把PMMA鏡片超聲粘接到PS或者ABS鏡身上，而一般來說，玩具產(chǎn)品中的硬膠使用得最多的就是聚苯乙烯（PS）及其改良品種，所以超聲粘接使用得最多的就是PS。

　　塑料超聲波焊接應(yīng)用領(lǐng)域

　　一、汽車：（交通業(yè)）超音波可通過計算機程序控制來實施對大件和不規(guī)則工件的焊接如：保險杠、前后門、燈具、剎車燈等。隨著高等級道路的發(fā)展，反光片也越來越多的采用超聲波焊接。

　　二、家電：通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整可用于：手提日光燈罩，蒸氣熨門、電視機外殼、收錄、音機透明面板、電源整流器、電視機殼螺絲固定座、減蚊燈殼、洗衣機脫水槽等需要密封、牢固和美觀的家電產(chǎn)品。

　　三、包裝：軟管的封口，特殊打包帶的連接。

　　四、玩具業(yè)：由于采用了超音波技術(shù)使產(chǎn)品清潔、高效、牢固，免除使用螺絲、粘合劑、膠水或其他輔助品，降低了生產(chǎn)成本，使企業(yè)在市場的競爭力大大增強。

　　五、電子：運用自動化方案設(shè)計使用戶達到規(guī)模化生產(chǎn)，同時確保產(chǎn)品之品質(zhì)需求。

　　六、其他商業(yè)用途：從通訊器材，電腦行業(yè)、打印設(shè)備到音像制品等，均可采用恒波超聲波設(shè)備，他給您帶來了簡捷、清潔、高效的生產(chǎn)方式，為您帶來更多的機會。