超声波塑料焊接技术的应用
一、超声波的概念和特性
声波是属于声音的类别之一,属于机械波。声波是指人耳能感受到的一种纵波,其频率范围为16Hz~20KHz。当声波的频率低于16Hz时就叫做次声波,高于20KHz则称为超声波。超声波具有如下特性:1)超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。2)超声波可传递很强的能量。3)超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。4)超声波在液体介质中传播时,可在界面上产生强烈的冲击和空化现象。
二、超声波主要应用场合
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>>超声波熔接以超声波频率振动的焊头,在预定的时间及压力下,磨擦生热,令塑料接触面相互熔合,既牢固,又方便快捷。 | >>超声波埋插由焊头送到金属及塑料间的超声波震动,磨擦生热令塑料接触面熔化,使金属棒挤入塑料孔内。 | >>超声波铆接,成形包覆塑料件上的销子,通过金属件的孔,以高震幅焊头震动销端,使其熔解,顺着焊头的接触面变为铆钉形状,将金属板铆住。 | >>超声波点焊将两层塑料板焊接,焊头中央的导销以超声波震动攒穿上层塑料板,由于震动能产生离析,塑料接触面间接产生磨擦热,令两层塑料板熔接。 |
另外,在有些场合还利用超声波进行边角余料的切除和塑料件的成型,如:
超声波切除__________ 超声波成形
三、超声波焊接的特点
超声波焊接也是一种热焊接,其热量来源于超声波引起的机械振动。当超声波被引向塑料焊件的接触表面时,该表面的分子就会被超声波激发而快速振动,其振动的频率,就是超声波的频率。机械能的表现形式,是分子因振动而引起连续交替的受压和解压,致使焊件接触表面之间产生磨擦,此时机械能转变为热能,使界面的温度升高,直到熔融并连接。非接触表面,因无振动和磨擦,温度不会升高,因而不会受到损伤。
超声波焊接的特点:速度快、效率高、能耗低、焊接厚度大、焊缝强度高、焊件不变形、材料不分解、操作方便,因而是一种应用广泛、很有前途的热塑性塑料的连接方法,它不仅适用于同一种塑料材料的焊接,也适用于不同塑料的焊接,还可用于塑料与其他材料(如纸、布等)的焊接。
四、超声波塑料焊接的相熔性和适应性
热塑性塑料,由于各种型号性质不同,造成有的容易进行超声焊接,有的不易焊接。下表中黑色正方块表示两种塑料的相熔性好,容易进行超声焊接;圆圈表示在某些情况下相熔,焊接性能尚可;空格表示两种塑料相熔性很差,不易焊接。
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