塑料的超聲波焊接

1、在眾多的產(chǎn)品中，塑料的焊接用的可是不少，而且焊接方式也 是多式多樣。首先一起來大約了解下，目前常用的各種零件焊接方式（實際 上有些我也不曾親自用過）1.超聲波焊接2,振動焊接3,旋轉焊接4,熱板焊接5.感應焊接6,接觸電阻焊接7,熱氣焊接8,擠出焊接但超聲波焊接和旋轉焊接是我們實際中在塑膠產(chǎn)品上應用的最 多，最廣泛的。接下來只就針對這兩種焊接工藝做講述。其它的 焊接工藝，有興趣的朋友可以自已找資料學習研究和是私下找我 商討也行。首先，我們一定要真正弄清焊接的原理，只有這樣，才能設計出 好的焊接結構，才能在這種結構上成為真正的工程師，不然你的所謂經(jīng)驗和資料，都將成為你的絆腳石。一,焊接的原理：幾

2、乎所有的焊接，都是將兩焊接零件的焊接端面分子產(chǎn)生運動，使它們相互擴散，相互纏結。達到相互連接的目的。如我們的超聲波焊接就是利用焊頭的高頻振動，使兩焊接零件高頻磨擦，將機械能轉化為熱能，熱能將兩焊接面的分子洛解，恢 復其活性，然后在外作用力的輔助下， 分子相互纏結來達到焊接 目的，而我們通常用的502膠水，或是其它粘接劑，膠水本是一種高腐 蝕的液體，它將焊接面的分子膨漲，恢復其活性，然后在外作用 力的輔助下，分子相互纏結來達到焊接目的。其實不難明白。焊 接就是一個讓分子相互纏結的過程。二，超聲焊接剖析：2.1:超聲波焊接設備，相信各位都有見過，還是再來哆嗦一下如圖：秫電款出雨 a 一畋 3 入

3、電班器（輸入高源電信號,.輸出高振動確）多雀網(wǎng)（振帽變壓器）焊頭贓蜿振動超聲零由上圖我們不難明白，超聲焊的焊接原理：1,輸入低頻電書-。2.通過電源箱變頻，轉換成高頻電輸出3.通過變壓器裝置將高電頻信號轉換成機械振動。 原理就和電鈴 一樣，都是電磁場的高頻切換來實現(xiàn)， 這個就是我們所謂的超聲 了O-04.通過振幅變壓器整合振幅-。5.輸出能量，將焊頭引至局頻振動-。6.焊頭將塑膠零件高頻摩擦，產(chǎn)生熱能。使塑膠熔化。7.風壓裝置同時下壓運動.將兩零件融合在一起，然后冷卻，達 到粘結目的。接下來著重講下超聲裝備各部件的基本參數(shù)：通過電源箱變頻后，其輸出頻率通常在2050kHZ之間，（20kHZ最常

4、用）其振幅通常在1560um.也有時候會將其頻率調成15Khz.這種聲頻率適合用來超聲較大制件或是較軟的材料，如大型的PP材料外殼等。一但將超聲將塑膠局部熔化后，超聲會立即停止，通常這個超聲過程會在0.51.5S內完成。另外一個要了解的是焊頭的材料選擇：總體上來由，如果是用來超聲塑膠，我們一般一般選用質量較輕， 強度較好，高耐摩擦，超聲傳導較優(yōu)秀的金屬材料來制作。如我 們通常用的有，鈦，鋁，或是其它臺金。如果是用來作金屬+塑膠嵌件超聲，（可參考我的嵌件設計教程：http:/ ）通常我們選用熱處理鋼就好。三，超聲波焊接頭設計對于像ABS ,PC,HIPS等易于超聲熔接焊的塑膠，其接頭形式通常設計

5、成以下幾種（設計方案一）像這種接頭的設計是不適合用來做超聲熔接焊接的，它需要很長的焊接時間，很大的焊接能量，而且焊完后周邊還有熔膠會溢出，影響產(chǎn)品外觀。未勰的接頭設計（不良的設計）EJ/才能焊揍，且會郁（設計方案二）如左圖改進后的超聲線設計，通常我們做成一條三角形的小骨， 這樣會減小焊接能量和時間，（在學術界用專業(yè)的語言來講，這 種小三角骨稱為能量導向器）但是仍然會有小部分溢料，影響外觀。需要焊接的頻率,及麗脅但也誡贍，影響外b, I改進后的接頭設計（設計方案三）通常為了防止溢膠影響外觀， 我們要做成如左圖形式， 將超聲線做在止口內，防止塑膠熔體溢出點止口的超聲黔設計（設計方案四）當產(chǎn)品壁厚不

6、夠，不能做止口結構時，為了防止塑膠熔體溢出影響外觀，通常我們將產(chǎn)品結構做成如左圖，做一個溢料收集器來斜了超聲能量需都時間,也解決7W蜥踽f I* F W帶溢料收翹的接頭設計（設計方案五）有經(jīng)驗的工程師應該都知道，沒有美工線的產(chǎn)品在裝配變形后極 易引起上下蓋錯位，從而導致刮手。超聲也是一樣，也有錯位的 機率，為了防止有刮手現(xiàn)像，最好還是做一點美工線在上面。帶美工線的止口式超聲接頭設計防止不不良現(xiàn)像耕了超聲能量需求和飆 也解決了外觀爵湖阻同時也降低了因超聲錯位引起刮手的感覺,ffuLpV介紹完了超聲熔接焊的超聲接頭形式，大家一定在想，那么超聲線的具體參數(shù)要怎么設計才合理呢？實際上超聲線的參數(shù)與其被

7、超聲零件和材質與其體積大小有一定的關系。通常我是這樣來設計的，見下表（僅供參考）常用的超聲線設計尺寸（伽）無定形聚合物半結品聚合物尺寸 小部件大部件小部便知件h0.3140.50. 60.5170.廣1.0a6090止口的設計參數(shù)通常如下圖:單止口0.05F. 13骸間隙為于增加超萼曜時-H-及止口有時為了增加超聲波焊接強度， 我們也可以在超聲面上做一些紋理，用來做超聲強度改良，如圖：有經(jīng)驗的工程師可能也知道，用超聲波焊接完后有時候會出現(xiàn)Gap不均勻的現(xiàn)像，就是有些地方的Gap大，有些地方的Gap小,導致產(chǎn)品十分丑陋，如下圖實例：Gap明顯不均勻，影響產(chǎn)品外觀.為什么會出現(xiàn)這一情況呢？我們在設

8、計上該如何防止呢？首先我們假設在超聲波加工設備上是沒有問題的，那么我們要在設計上來解決這一現(xiàn)象起來分析m展聲線*不合道的 k改進后的超聲線設計可選擇的超聲線設計不良原因二：超聲零件的材質不同，在超聲焊接中，兩被超聲的零件盡可能使用相同的材料。如像PA,它就只能與PA相互超聲 連接。POM只能與POMf互超聲。使用不同的材料相互超聲，更 嚴重的會有根本無法焊接的現(xiàn)象。 相對來由，半結晶塑膠比較容易出現(xiàn)不易超聲或是超聲不良。如果說因產(chǎn)品需求，我們一定要用兩種不同的材料來進行超聲波拐角處斷開避免集料網(wǎng)焊接，建議將超聲結構做成機械互鎖式，如下圖不良原因三：超聲零件過于潮濕或是零件內摻有玻纖或是其它阻燃

9、劑等化學成分，也會導致超困難或是不良現(xiàn)像接下來就是大家比較關心的超聲線位置與超聲質量之間的關系,TONY也有提過此問題，一起來回顧下這是當年TONY提過的，請I可是A超聲質量好還是B好。兩者的不同之處僅在于A將超聲線設計于上蓋上。B將超聲線設計在下蓋上。不怕的答案是：兩者超聲效果一樣，為什么這樣講呢，且聽我細細道來如果超聲設備，超聲線設計參數(shù)及兩零件材料是相同的, 響超聲質量的就只有超聲線與超聲波焊頭之間的距離了。那么影這個就是我要講的近場焊與遠場焊。什么叫近聲焊？什么叫遠場焊？ 一般來說， 當超聲線與超聲焊頭的距離小于6.3mm時，我們稱為近聲焊，大于6.3mm時，則稱為遠場焊。如圖:焊頭堡

10、箍網(wǎng)6.COwww5d遠場倬一般來由，像普通的塑膠材料，超聲線和焊頭距離越近越好, 那樣更加容易產(chǎn)生焊接，但有些特殊材料則只能使用遠場焊來進 行焊接，如玻璃，無定形材料。因為使用近場焊容易會合零件產(chǎn) 生裂紋或是其它損壞。所以就TONYW題我個人認為單從其超聲效果上來看是一樣的。沒有明顯差別。超聲熔接焊就給各位介紹到這里了，相信各位還有聽說過超 聲緊壓焊，超聲埋塑焊，超聲剪切焊，超聲斜坡焊等等，其實原 理和超聲熔接焊的原理差不多，只是在超聲線結構及超聲波能量 上有些不同，在此，就不做介紹了，以后有用到的朋友，可以和我私下交談AA三：塑膠的旋轉焊接本來是不想在這里介紹的，但昨天看到abspom網(wǎng)友

11、在設計齒輪組時有犯過此錯誤， 大家還是吸取一下他的經(jīng)驗，避免后續(xù)工作中也有類似低級錯誤發(fā)生(http:/ )。他的問題如圖：標題：求助齒輪住動的目匿標題：求助齒輪住動的目匿為什么他設計的齒輪組會卡死呢？我們先假設他的齒輪組在參 數(shù)方面沒有問題，實際上他的這個設計就是一個旋轉焊接裝置。D1D1華氣子UIUI精真帖積技人權分術氣限0102007-9-1108:50資料個人空間短消息加為好友齒輪傳動的何題魚榷網(wǎng)手頭有個弟級的齒粒增速機湖灣漩柱齒痂先出現(xiàn)如下問題；齒輪咬死，無法轉動大家?guī)兔Ψ治鲆幌率鞘裁丛蛟斐傻模课覀兪紫葋砜匆幌滦D焊接的原理圖:由上圖我們不難明白旋轉焊接的原理，它屬于摩擦焊接工藝，是由塑膠兩接觸面相互旋轉摩擦，產(chǎn)生高溫將焊面熔化，瞬間由氣動筒將兩零件壓合在一起，塑膠冷卻后，焊接就完成了。但這種