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發布時間：2021-08-30 21:35
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超聲波焊接的工作原理
超聲波焊接的基本過程可以通過以下步驟來描述：
1.待焊接的部件放置在鐵砧或夾具中。
2.喇叭接觸待焊接的部件。
3.施加壓力以使喇叭與焊接材料接觸并將它們保持在一起。
4.喇叭提供超聲波振動來加熱材料。振動上下或左右移動不到一毫米。
5.材料焊接在一起。
6.喇叭縮回，焊接材料可從鐵砧上取下。
焊接時間，施加的壓力和溫度由焊接設備內的計算機或微處理器控制。這意味著你不需要設置加熱和冷卻時間，也不必再猜測它們應該存在多長時間。在焊接過程中實際發生的事情取決于材料的性質。在金屬中，超聲波振動平行于材料平面傳遞。摩擦熱使金屬表面的溫度升高到熔化溫度的約三分之一，但不會熔化金屬。相反，熱量從表面去除金屬氧化物和薄膜。這允許金屬原子在兩個表面之間移動并形成將金屬保持在一起的鍵。
在塑料的情況下，振動垂直于材料的平面，并且摩擦熱使溫度升高到足以熔化塑料。塑料分子混合在一起形成鍵。冷卻后，塑料表面焊接在一起。焊接時間可以變化，但焊接可以在短至0.25秒內形成。
超聲波焊接中變化的因素是聲波的頻率（通常為20,30或40 kHz），用于將材料保持在一起的壓力，以及超聲波應用的時間（分數秒到超過一秒）。
超聲波焊接與傳統方法相比具有許多優點。例如，相對于其他方法，焊接在低溫下發生。因此，制造商不需要消耗大量的燃料或其他能量來達到高溫。這使得該過程更便宜。它也更快更安全。
該過程在幾秒到幾秒內發生。因此，它可以比其他方法更快地完成。如果您遇到輕微的殘留物堆積，可以使用高溫涂層上的硬線刷和低溫特氟龍涂層上的軟布清潔板上。事實上，它可以比膠水更好，更快地粘合塑料。例如，汽車中的新智能鑰匙中有一個轉發器芯片。汽車只能在感應到芯片時啟動。為了制作鑰匙，金屬鑰匙坯的一端和芯片放入塑料頂部的一半。另一半放在它們上面并粘合到基部的一半。這種粘合通常用膠水完成，這需要時間來固化。在不到一秒的時間內，可以使用超聲波焊接完成相同的任務。
后，超聲波焊接與相同材料的傳統焊接一樣堅固耐用 - 這只是該方法用于汽車制造的原因之一。為了使汽車更輕，更省油，汽車制造商正在將鋁作為汽車車身的主要金屬。與傳統焊接相比，超聲波焊接可用于在更短的時間內和更低的溫度下粘合金屬。
臺州市錦亞機械制造有限公司是一家專業生產塑料線性振動摩擦焊接機，熱鉚焊接機，熱板焊接機，多頭非標型超聲波塑料焊接機，以及非標準設備、自動化設備、治具等研發、設計、制造及銷售為一體的技術服務性實體公司。材料對熱塑性塑料焊接響應的影響
密度
這表明與基本類型相比，是否存在大量添加劑，例如玻璃纖維（GF），玻璃球（GG），石棉，滑石等，它們會影響焊接響應。在大多數情況下，這些添加劑會增加密度。
根據溫度剪切模量G'和機械損耗因子Tanδ
從高G'或E剪切模量可以預期有利的焊接性能，該剪切模量在玻璃化轉變溫度下是恒定的。如果熔體停留時間太短，則熱量不會深深地浸入焊縫中，并導致冷，弱焊接。在同一時間的機械損耗因數tanδ（衰減）應該低到玻璃化轉變溫度和盡可能恒定。硬質無定形塑料在室溫下具有這些有利的性質。聲波被傳送到連接表面而沒有太多損失并轉換成熱量。大多數增強材料增加了剛度，因此剪切模量也提高了。
在未填充的熱塑性塑料的情況下，剪切模量也受到水分含量，結晶度和晶體取向以及自含應力的影響。在增強熱塑性塑料的情況下，這些影響也是有效的。
直至玻璃化轉變溫度（Tg）或直至熔化區（Tm）的剪切模量曲線顯著下降意味著機械損耗因子的增加并且在通向連接表面的途中導致聲波明顯衰減。但是，通常會看到多個超聲波工具或堆棧被用于將幾個小部件焊接到較大的部件上，例如端口和支架上的發動機歧管上。通常，在半結晶塑料的情況下，能量損失大于硬質無定形塑料的情況。與由無定形塑料制成的那些相比，在半結晶塑料的情況下，相同形狀的模制件通常需要更高的發電機功率輸出或更長的焊接周期和更高的振幅。通常，希望具有較短的焊接周期。
熔化熱量或熱量和特定熱量Cp
該值越高，特別是在玻璃化轉變溫度或熔化范圍內，在連接區域中塑化材料所需的能量越大。這意味著更長的焊接周期或必要時更強大的超聲波焊接裝置，后者是優選的。
熔化范圍或熱塑性范圍
必須通過選擇合適的焊接參數來保證連接區域的加熱超過熔化范圍。
聲速
合成材料中的聲速是溫度控制的，并且在模制件用作聲導體時是重要的，例如在遠場焊接中。
熔體粘度
塑料熔體的粘度（例如，由MFI，熔體流動指數表示）影響焊接響應。
以低MFI為特征的高分子粘性塑料通常需要更多的能量來熔化。這意味著更長的焊接周期或者超聲波焊接設備的更高功率輸出是必要的。
具有低熔體粘度的塑料，其特征在于高MFI，熔化更快。在這種情況下，熔融材料會突然離開連接區域。為避免這種情況，焊接壓力，焊接周期，振幅，觸發和連接區域的設計應特別小心。
大多數增強和填充材料增加了熔體粘度，即熔融材料更粘稠。少量的一些填料，例如云母和滑石，降低了熔體粘度，熔融材料更易移動并且流動更快。
增強材料，填充材料和其他添加劑
增強材料：
玻璃纖維，玻璃球，碳纖維，滑石，石棉等。
填充材料：
木粉，白堊和其他礦物和有機填充材料。
其他添加劑
穩定劑，潤滑劑，染料，軟化劑，阻燃添加劑，抗靜電涂料等
。這些添加劑的性質和數量會影響焊接響應和焊接效果。應相應調整模制件的結構和焊接條件。
影響塑料焊接的因素及塑料焊接技術的種類
一、影響焊接質量的因素
在進行焊接時，壓力、時間、吸熱量（熔融量）是確保焊接質量的三要素。
1.壓力
對焊接表面施加適當的壓力，焊接材料將由彈性向塑性過渡，還可以促進了分子相互擴散并擠去焊縫中的殘余空氣，從而增加焊接面密封性能。
2.時間
要有適當的熱熔時間和足夠的冷卻時間。用高壓硅油脂輕輕涂抹扁平配合表面或插入高溫聚合物薄膜墊圈（不是兩者）以促進超聲波的良好傳輸并防止堆疊組件“包覆”在一起。當熱功率一定時，時間不夠會出現虛焊，時間過長會造成焊件變形，熔渣溢出，有時還會在非焊接部位出現熱斑（變色）。必須保證焊接面吸收足夠的熱量達到充分熔融的狀態，才能保證分子間充分擴散熔合，同時必須保證足夠的冷卻時間使焊縫達到足夠的強度。
3.熔融量
熱熔時間和熱功率協調調整才會得到恰當的熔融量，保證足夠的分子間融合，消除虛焊的現象。除了焊接設備和操作人員技能水平外，來之于塑料內部或外部的各種因素，對焊接質量有一定的影響，應當引起重視。
二、其他影響焊接質量的因素
1.塑料的吸濕性
如果焊接潮濕的塑料制品，內含的水分會在受熱后化為蒸氣跑出而在焊面上出現氣泡，使焊接面密封性能減弱。吸濕較為嚴重的材料有PA、ABS、PMMA等。用這些材料做的制品，焊前必須進行干燥處理。
2.塑料中的填充物
如玻璃纖維、滑石粉、云母等，它們改變了材料的物理特性。7，成品的結果，通過以下來確定四個方面：①所述相干輸出功率和溫度的壓力和輸出高的循環時間。塑料中填充料的含量同塑料的可焊性和焊接質量有很大的關系。填充物含量低于20％的塑料可以正常進行焊接，不需要進行特殊的處理。填充物含量超過30％時，由于表面塑料比例不足，分子間融合的不夠，會降低密封性。
3.焊接面的清潔
焊接表面必須清潔沒有雜質，才能保證足夠的焊接強度和氣密性。
在選取正確的焊接的材料和排除了影響焊接效果的不利因素外，還要根據材料種類的制品形狀、成本的高低采取適當的焊接方法。
?振動摩擦焊接功能特點與優點
基本配置
使用高頻率，摩擦效果提高使用IGT方式AMPA用途ASIC電站自動保持振幅恒定可控制輸出功率熔接模式設定：深度，時間自動諧振功能熔接結果判定功能多階段熔接易于操作的觸控顯屏多種語言界面儲存操作條件替換治具方便裝有隔音裝置
振動摩擦焊接機基本參數
輸入輸入電壓輸入頻率氣源
額定輸出額定電能負載出力 (IGBT)振動頻率振動振幅 (P-P)焊接面積 (max)上治具重量
控制參數動作控制觸摸屏型號焊接深度控制單位焊接階段儲存焊接條件 焊接結果分析
機械參數臺面移動行程臺面移動速度施加壓力隔音門開啟空間驅動板尺寸臺面尺寸距離整機尺寸重量噪音加壓方式上治具螺絲
液壓參數壓力控制環境溫度使用油油箱容積冷卻方法油替換周期油壓馬達
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