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塑料薄膜超声波焊接

2021-05-17 16:35
在包装领域,塑料薄膜因其质轻、美观、柔韧、无毒无味、化学稳定性好以及低廉的价格而得到了广泛应用。随着科技的发展,塑料食品包装材料步入新的开发阶段,发展速度远远超过传统的纸、金属、玻璃等包装材料。塑料在包装领域应用大都要经过焊接,才能对各种物品进行包装。传统的焊接工艺为热封,现在越来多地被超声波焊接所代替。超声波焊接塑料的历史虽然不长,但是具有焊接时间短、表面无损坏、非焊接区域不发热等优点,已被广泛用于同种材料或不同材料(例如金属/玻璃/塑料/陶瓷等)之间的连接。
 
对于热塑性塑料薄膜,目前主要的焊接技术有:外部加热焊接、内部热焊接、电磁致热焊接3类。其中超声波焊接属于内部热焊接,且具有不需要焊剂、焊接时间短、残余应变应力小、焊接强度高等优点,在包装领域的应用越来越多。


塑料薄膜超声波焊接机理


塑料超声焊接中,会在塑料薄膜相互接触的表面因振动而产生大量摩擦热,另塑料的热传导率较低,这都使该区域的塑料组织温度迅速升高超过玻璃化温度,最终塑料组织熔化实现熔融连接。另外塑料摩擦生热后具有粘弹性,当施加交变应力时,引起分子间连续交替的受压和解压,提高了分子间的势能,这种能量也会以热能的形式表现出来使塑料组织熔化,这与纸板焊接不一样。但这部分材料在工具头压力作用会被挤走,材料摩擦生热继续进行,可见摩擦生热是超声波焊接的主要原因。
 

塑料薄膜超声波焊接注意事项


在某种条件下,不同厚度的塑料薄膜具有一个特定的最佳超声热合时间,可使其热合强度最高,超声时间或长或短,热合强度都会减小;材料在超声振动的作用下,表面部摩擦产生大量的热是实现焊接最主要的原因。塑料超声波焊接机理复杂,焊接质量受众多因素影响,如材料种类、工具头的状况以及超声波频率的稳定性等方面,还需作进一步深入分析。
 
塑料超声波焊接技术是借助超声波使塑料件接触面的分子快速融合在一起的一种加热连接方法.它有时间短、表面无损坏、非焊接区域不发热、无需前处理、操作简单等优点,已经广泛地应用于航空航天、仪器仪表、食品包装、电子工业等领域。