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超聲波金屬焊接原理
超聲波金屬焊接原理是利用超聲頻率(超過16khz )的機(jī)械振動能量,連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法.金屬在進(jìn)行超聲波焊接時,既不向工件輸送電流,也不向工件施以高溫?zé)嵩,只是在靜壓力之下,將框框振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぜg的摩擦功、形變能及有限的溫升.接頭間的冶金結(jié)合是母材不發(fā)生熔化的情況下實現(xiàn)的一種固態(tài)焊接.因此它有效地克服了電阻焊接時所產(chǎn)生的飛濺和氧化等現(xiàn)象.超聲金屬焊機(jī)能對銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細(xì)絲或薄片材料進(jìn)行單點(diǎn)焊接、多點(diǎn)焊接和短條狀焊接.可廣泛應(yīng)用于可控硅引線、熔斷器片、電器引線、鋰電池極片、極耳的焊接。臺州市錦亞機(jī)械制造有限公司是一家生產(chǎn)塑料線性振動摩擦焊接機(jī),熱鉚焊接機(jī),熱板焊接機(jī),多頭非標(biāo)型超聲波塑料焊接機(jī),以及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、自動化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計、制造及銷售為一體的技術(shù)服務(wù)性實體公司。
塑料分為熱固性塑料和熱塑性塑料。熱固性塑料可塑但不可逆。次加熱時可熔化流動,加熱到一定溫度,產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),交聯(lián)固化變硬而形成固體;但這種變化時不可逆的,當(dāng)重新受熱加壓時,熱固性塑料不能再次熔化。因此,超聲波焊接不能焊接熱固性塑料。熱塑性塑料可塑又可逆;當(dāng)加熱形成固體后,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)僅經(jīng)歷形態(tài)的變化,是可逆的;重新加熱和加壓時,能夠重新熔化并再次形成固體。超聲波焊接能夠焊接大部分的熱塑性塑料。
熱塑性塑料又分為無定形塑料和半結(jié)晶塑料,由于二者的分子結(jié)構(gòu)和排布不同,二者的超聲波焊接性能又有所差別。
無定形塑料的分子結(jié)構(gòu)呈隨機(jī)分布,沒有一個明確的熔點(diǎn)tm,其在一個很廣泛的溫度范圍內(nèi)逐步軟化、熔化和流動;而不是一旦加熱到某個溫度就立即從固體熔化,然后又立即固化。無定形塑料這種特性非常易于傳導(dǎo)超聲波振動能力,能夠在較大的壓力和振幅范圍內(nèi)進(jìn)行超聲波焊接。
半結(jié)晶塑料的分子結(jié)構(gòu)在局部呈規(guī)律性分布,塑料焊接機(jī)價格,有一個明確的熔點(diǎn)tm,在溫度達(dá)到熔點(diǎn)之前,半結(jié)晶塑料始終保持著固態(tài);當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)后,整個分子鏈-開始運(yùn)動,并立即固化。無定形塑料和半結(jié)晶塑料的熔化過程區(qū)別如圖所示。
半結(jié)晶塑料呈規(guī)律性分布的分子結(jié)構(gòu)類似于彈簧,非常容易吸收高頻的超聲波振動能量,鄞州區(qū)塑料焊接機(jī),使得能量很難從焊頭傳導(dǎo)到焊接界面,必須有足夠大的超聲波能量才能使得半結(jié)晶塑料熔化。因此,相對于無定形塑料,半結(jié)晶塑料比較難焊接。為了使得半結(jié)晶塑料獲得較高的焊接,塑料焊接機(jī)供貨商,往往需要考慮更多的因素,例如,較高的振幅、合適的焊接界面設(shè)計、焊頭的接觸、焊接的距離以及焊接夾具等。無定形塑料和半結(jié)晶塑料的超聲波焊接難易程度如表2所示。
盡管超聲波焊接有眾多的優(yōu)點(diǎn),但超聲波焊接也有一定的局限性,在選擇超聲波焊接工藝之前和進(jìn)行超聲波焊接塑膠件零件設(shè)計時,產(chǎn)品設(shè)計-必須清楚了解超聲波焊接的局限性,并通過合理零件設(shè)計來避免超聲波焊接缺陷的產(chǎn)生、提高焊接的。
1) 材料的-性;超聲波焊接并不能夠焊接所有的塑料,這是超聲波焊接局限性。有的塑料焊接性能好,有的塑料焊接性能差;而且超聲波焊接一般僅適合于同一種或者類似塑料之間的焊接。如果兩個塑膠件材料不同,多數(shù)時候超聲波焊接-為力。因此,一旦選定超聲波焊接工藝,就不能輕易更改零件材料。有-曾經(jīng)向筆者反映,為何abs材料的兩個塑膠件進(jìn)行超聲波焊接時,焊接-,但由于其它設(shè)計要求,超聲波塑料焊接機(jī),把一個塑膠件的abs材料換成pbt,就很難焊上?就是這個原因。
2) 不可拆卸性;超聲波焊接是不可拆卸性連接,無法進(jìn)行返工;一旦兩個零件通過超聲波焊接裝配成一體,如果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品出現(xiàn)問題,就無法進(jìn)行返工。
3) 零件大小和形狀的-;中小型的塑膠件適合超聲波焊接,尺寸一般小于250x300mm,較大的零件可能需要多個焊接工序。而且超聲波焊接一般適用于形狀比較單一的塑膠件,形狀復(fù)雜的塑膠件有可能焊接較低。
4) 超聲波的能量很大,在焊接過程中有可能造成塑膠件本身因為強(qiáng)度不夠而發(fā)生損壞,同時也可能造成產(chǎn)品內(nèi)部其它零部件損壞。因此,在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計時,盡可能增加塑膠件的強(qiáng)度和產(chǎn)品內(nèi)部其它零部件的強(qiáng)度,或者將零部件遠(yuǎn)離焊接區(qū)域,盡量把強(qiáng)度不高的其它零部件安排在超聲波焊接工序之后再進(jìn)行裝配。
5) 超聲波對于人的聽力有傷害,應(yīng)準(zhǔn)備好勞保用品。
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