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影响超声波塑料焊接质量的因素


发布时间:2019-10-11       作者:admin

     超声波塑料焊接的评价指标有两个焊接强度和焊接精度,焊接精度主要满足焊接件厚的几何精度和表观质量,如尺寸精度,形状精度及连接件外观表面的一致性。影响焊接强度和精度的因素有很多。可以分为三大类,一类是焊接设备可以调节的影响因素,另一类是被焊接材料本身物理和几何参数的影响,第三类是环境因素,对焊接影响因素的研究,有助于我们掌握焊接的规律。


一、焊接设备可以调节的影响因素,主要有以下几个因素。

 

     1.振幅

 

     声学系统输出的机械政府是塑料在超声波焊接时首要选择的工艺参数。从塑料声纹角度来看,由于其物理性质不同,塑料随焊接振幅的发热率和温升率不同,每种材料都有达到融化的最小振幅,如果振幅不够塑料很难达到使之熔融的温度,因此塑料的焊接强度与振幅有明密切的关系。

 超声波塑料焊接机所需的振幅由变幅杆的形状大小和材料来调整,欲保证焊接的成功进行焊接,振幅就必须随焊接材料种类而调整,另外焊接形式不同,所需振幅也不同,如钎焊和毛铆接所需的增幅较大,而平面焊所需振幅较小。系焊接输出地振幅要随焊接件的种类和焊接方式而调整。
 
      2.超声时间
 
     超声时间是指超声触发开始到超声结束的时间超长,时间越长传递到工件上的能量就越多工件升温就越高,融化塑料就会越多,但是过长的时间会使工件表面温度升高产生固化,还会产生飞边,破坏零件表面,使工件上远离焊接区的非焊接区表面产生“粘边”;时间过短,塑不能融化或融化量不少,不能使工件可靠焊接。
 
      3.保压时间。
 
     保压时间是指施加超声已经停止,让被焊接件在压力作用下相互紧贴令期固化所持续的时间,保压的目的是使焊接件在一定压力下,互相紧贴,这样能使两焊接件的接触面的融化材料互相渗透冷却固化,从而两工件能够很好的焊接在一起。
 
      4.触发压力。
 
     触发压力是指超声能量传递给工件之前案头思域弓箭上的最大与压力焊头下降,到工件接触后,在工件上建立起压力,使接合面紧密接触,达到触发压力式超声波焊接机开始产生超声波,如果触发压力过小,接触面不能紧密接触,超声波就不能使得工件接触表面融化,或者只能是接触部分发生融化,而非接触部分没有融化。这样就影响了焊接的质量。
 
      5.焊接压力
 
      一般来说,应对工件施以足够的压力,使整个结合表面都有较好的接触,压力过低则会延长焊接时间,这样会使工件上产生焊痕或者质量不佳;压力过高会使工件焊接面破裂,使界面结合欠佳,影响焊接强度和焊接质量。
 
      以上的几个因素都可以通过焊接机来调整,其中超声时间、超声压力,保持压力时间,被认为是影响焊接强度和质量的最主要因素。
 


 二、材料对超声波的衰减特性。
 
      有些材料刚性小,传递超声波的能力弱,使政府衰减很快,如尼龙聚丙烯,醋酸纤维、聚乙烯和聚丙烯等。因此焊接时,焊头应离焊合面近。通常把在焊接焊点距离焊头小于六毫米的区域上的焊接叫近场焊接。焊接头距离焊接点大于六毫米的焊接叫做远场焊接,对于软质材料必须采用近场焊接才能达到理想的焊接效果,远场焊接时超声能量通过材料传递到远离焊接端面的饭盒面处,使结合面出的材料发热融化,相互渗透。


 三、案件材料物性参数随温度变化的影响。
 
      材料的热物理参数比如热熔、导热系数线,膨胀系数,热扩散系数(导温系数)弹性模量粘度等都随温度的变化而变化。这些参数随温度的变化,必然影响塑料焊接时焊接区的温度、应力和变形,从而影响焊接后的强度和焊接质量。

 

 


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