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一文读懂什么是超声波焊接

2021-07-17 16:01
声音是介质的一种弹性振动,它可以在介质中传播。当振动遇到障碍物时,就会引起障碍物的振动。人们听到的声音频率大约在16-20千赫兹范围内,我们把那些频率超过20千赫兹的所谓听不见的振动,称之为超声波。利用超声波来进行焊接就称为超声波焊接。超声波焊接用的常见频率为15KHz-40KHz。

简述超声波焊接原理
 

超声波焊接也是热焊接,只是所需热量是用超声激发塑料作高频机械振动取得的。超声波焊接的原理并不复杂。众所周知,几乎任何固体物料,当把它放在铁砧上用铁锤不断锤击时,其温度就会随着连续锤击的动能变为热能而升高。超声波焊接的情况与此相似。当超声波被引向待焊的塑料表面时,塑料质点就会被超声激发而做快速的振动,从而产生机械功,随着再转为热能,热塑性塑料的温度就会上升以至熔化。非焊接表面处的塑料,其温度是不会上升的。通过焊头在零件的接触表面引起分子和界面摩擦而产生振动,聚合物开始局部软化,当阻尼因子增加时,反应加速,使得大部分振动能转化成热能,这样使塑料零件的温度升高到熔点。 加上一定的压力,两个待焊接件就固定成形,粘结在一起
 

超声波焊接有哪些特点?
 

超声波焊接的特点是,他的发热只集中在焊接部分,焊缝牢固而美观,不管塑料的极性大小,几乎所有加热热熔的塑料薄膜都可以采用超声波焊接,尤其适合于焊接刚性较大的薄膜材料。超声波焊接不受待焊表面污染的限制,广泛用于医药、制油和食品工业的自动焊接。用超声波焊接法可以焊接聚氯乙烯-丙烯酸酯、聚酯-聚碳酸酯、聚氨酯-聚酯和聚氨酯-聚酰亚胺等异种材料。
 

哪些塑料可以采用超声波焊接?
 

焊接热塑性材料都可以采用超声波焊接,焊接热固性塑料还不能用这种方法。对于那些熔点较低、弹性模量较大的热塑性塑料,应用超声波焊接的效果最好。
也有少数热塑性塑料,如乙烯基塑料盒纤维素塑料,不宜采用超声波焊接。几种常见塑料的超声波焊接性能如图所示。
 
 热塑性材料的超声波焊接性能