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塑料聚合物超声波焊接不良的原因及对策调整

2021-08-04 17:03
超声波焊接是最常用的塑料焊接方法。超声波焊接区域的热量增加是机械振动的吸收、连接区振动(波)的反射及零件表面的摩擦综合作用的结果。零件的超声波焊接性由焊接设备、被焊材料的物理性能、零件的设计和焊接参数决定。材料焊接的难易程度取决于传递高频振动的能力。通常,弹性模量高的塑料对振动具有较低的内部损耗,因而能传递最大能量到接头处。这意味着材料刚性愈大,超声波焊接愈容易。
 

塑料聚合物超声波焊接不良的原因及对策调整
 

(1)没有达到预期的焊接强度。出现焊接强度不够如焊接假象等,我们认为焊接线没有完全融合是其主要发生的原因:①查找焊接机相关的原因:焊头振幅的确认,加压力、焊接时间等条件的调节;②产品尺寸不稳定的影响。焊接制品翘曲变形的改善,进行成型条件的调节、模具尺寸确认等。

(2)气密性不佳问题。气密不佳我们需从接合部形状设计不好进行总结:①接合部设计的变化。如焊接线结合部分的斜面、剪切、逐次等焊头的片面接触,贴合线变形等引起的局部发热造成发泡,过焊接造成的树脂劣化发泡;②超声焊接焊头调整,如治具的平行度调整、成型品的变形确认等;③超声波工艺条件的调整,如超声时间的缩短、焊接深度的调整,图示为适当焊接和过度焊接造成的气密性不够。

(3)制品中有裂纹发生。裂纹发生往往是超声波振动引起的共振破坏导致:①制品形状的改变,如增加厚度、减少锐角部分,改善制品熔接位置等度等;②振动(能量)的低减,如缩短发振时间、降低焊头振幅、减少装配件间的阻力影响等;③治具不合适,调整或更换焊接治具;④制品和治具之间夹缓冲材,吸收部分能量,从而导致制品开裂。

(4)飞边发生。飞边产生主要出现在焊接线溢出位置:①接合部的改善,如设置飞边滞留槽等;②焊接参数调整,如减少焊接时间、提高焊接压力等。


以上就是塑料聚合物超声波焊接不良的原因及对策调整方法,超声波成功焊接至关重要的是适当的接头设计、适当的焊头振幅、适当的焊头接触面积。超声波焊接过程的最佳条件选配需考虑三个主要因素:材料性能、零件和接头设计、适用性要求。