影响塑料超声波焊接性能的其它因素
润滑剂
润滑剂例如蜡、硬脂酸锌、硬脂酸铝、硬脂酸和脂肪酸等被加入到塑料中用于提高流动性和增加注塑性能。但是,在超声波焊接时,润滑剂会减小焊接界面的摩擦系数,从而影响塑料的超声波焊接性能。
填充剂
为了提高塑料的机械性能,塑料中会加入填充剂,常用的填充剂如玻璃纤维、碳纤维、滑石粉以及碳酸钙等。玻璃纤维添加到塑料中用于提高塑料的机械
振动摩擦机维护
影响塑料超声波焊接性能的其它因素
润滑剂
润滑剂例如蜡、硬脂酸锌、硬脂酸铝、硬脂酸和脂肪酸等被加入到塑料中用于提高流动性和增加注塑性能。但是,在超声波焊接时,润滑剂会减小焊接界面的摩擦系数,从而影响塑料的超声波焊接性能。
填充剂
为了提高塑料的机械性能,塑料中会加入填充剂,常用的填充剂如玻璃纤维、碳纤维、滑石粉以及碳酸钙等。玻璃纤维添加到塑料中用于提高塑料的机械强度和尺寸稳定性。普通的矿物质填充剂,如玻璃纤维和滑石粉,会提高塑料传导振动的能力,提高塑料的超声波的焊接性能,特别是对于半结晶塑料。一般来说,10%~20%的玻璃纤维会显著提高塑料的超声波焊接性能。但是,当比例过大会带来其它问题。我们生产的每一套超声波焊头加工和超声波模具加工,不管是标准产品还是根据客户要求定制的,都会经过反复的测试。例如,填充剂的比例为30%,但在局部的焊接界面,真实的比例可能已经超过30%,使得在焊接界面没有足够的塑料熔化而获得理想的焊接质量。当填充剂比例超过40%时,很有可能在焊接界面不可焊接的材料比可焊接的材料还多,这就意味着超声波焊接性能会变得很差。
回料
由于塑料的可回收性和降低零件材料成本,在塑料中常常会加入回料。超声波焊接允许在塑料中加入回料,因为回料本身是同一种塑料。但是,回料的比例不能过大,而且回料不能是已经降解的、或者被污染的,否则会出现焊接质量问题。超声波是指频率大于20000Hz以上的声波,超声波是声波大家族中的一员,其超出了人耳听觉的上限(20000Hz),故而得名超声波。为了保证焊接的质量,建议回料的比例越少越好。
色素
色素对塑料的超声波焊接性能影响较小,除非色素的比例过高。相比其它颜色,白色和黑色通常需要添加更多的色素,有可能带来一些焊接问题。同一种塑料的不同颜色可能需要不同的焊接参数,可以通过调机来获得。
塑料等级
塑料等级对塑料的超声波焊接性能具有很大的影响。同一种塑料的不同等级可能会有不同的熔点和不同的流动特性。
焊接机、热板机两者有什么区别
一、工作原理不同热板机主要通过一个由温度控制的加热板来焊接塑料件。焊接时,加热板置于两个塑料件之间,当工件紧贴住加热板时,塑料开始熔化。在一段时间的加热之后,工件表面的塑料将达到一定的熔化程度,此时工件向两边分开,撤走加热板,随后将两工件并合在一起,当达到一定的焊接时间和焊接深度之后,整个焊接过程完成。超声波塑料焊接机主要通过换能器将电能转换为机械振动能,通过焊头传递给塑料工件,以每秒上万次的超声频率及一定的振幅使塑料工件的接合面剧烈磨擦后熔化。与熔焊相比,在焊接异种金属接头时压焊具有一定的优越性,只要接头形式允许,焊接质量又能满足要求,采用压焊往往是比较合理的选择。熔化到一定程度后,两塑料工件开始粘合,并且在一定的时间和压力作用下,连接为一个整体,产品焊接过程完成。
塑料焊接机技术在汽车行业的应用
汽车用塑料分为两种:一种是热固性塑料,它们能够经受住普通的烘漆操作;一种是热塑性塑料, 具有加工容易、的优点。在车用塑料中,居前7位的塑料材料品种与所占比例大致为:聚21%、聚氨酯19.6%、聚12.2%、热固性复合材料10.4%、ABS 8%、尼龙7.8%、聚乙烯6%。 塑料的连接是其广泛应用的关键环节。塑料可以通过机械紧固、粘接或焊接进行连接。紧固连接速度快,适用于所有塑料,但是成本高、会产生应力集中,不能形成密封接头或获得适当的性能。粘接能获得优良的性能和接头,但操作困难,需要精心地进行接头和表面制备,而且速度很慢,不适于大批量生产。而热风塑料焊接经济、简单、快捷、可靠,能形成静态强度接近于母材的接头,因而适用于大批量生产,在汽车工业获得了愈来愈广泛的应用。另外一个原因是超声波是纵向传播的,能量损失和距离成正比,距离越远焊接效果就越小,因此工件臂厚不能2MM,否则不能良好的熔接。塑料焊接技术水平已经成为了衡量汽车生产技术水平及新材料开发水平的标志之一。 汽车工业各种塑料焊接方法
塑料的焊接局限于热塑性塑料的焊接 ,因为只有热塑性塑料在加热时可以熔化或软化,而热固性塑料加热时不能软化和重熔。热风焊接类似于金属的氧气焊,只不过后者用明火前者用热气流加热。热气焊过程中,来自焊枪(推荐使用LEISTER焊枪)中的热气流(典型的温度为20-700°C, 连续调节,流速达230L/ min)同时对焊条和焊件加热,当材料表面软化达到黏稠状态时,焊条连续压进到焊缝中。 焊条材料完全与母材成份相同,通常是圆形的(直径约5mm) ,焊接厚板时采用多焊道焊接。圆形焊条的一个缺点是在多焊道过程中空气泡容易截留在焊缝中,造成强度降低,这个问题可以通过采用三角形截面焊条解决。超声波焊接虽然发现较早,但是到目前为止,其作用机理还不是很清楚。可用热风焊接的典型材料包括聚、聚乙烯、聚、有机玻璃、聚碳酸酯、聚甲醛、聚、尼龙、ABS等。 热风焊接的主要优点是适应性(灵活性)强,可用简单的便携式设备加工大型、复杂的零部件。
如何正确选择塑料焊接机设备
塑料焊接大体有两种方法:粘接和焊接。一般来讲,粘接工艺生产效率低、不美观,且胶粘剂都有一定的毒性;而焊接工艺相对来说生产、焊件美观、焊接强度高,所以,塑料焊接工艺得到了越来越广泛的应用。
首先,要选取正确的可焊接的材料。在实际生产过程中,只有分子结构相同或相近的热塑性塑料才能进行焊接。在焊接面上是分子间的化学结合,所以母体材料越相近,焊接效果越好。同时,塑料中填充料的含量同塑料的可焊性和焊接质量有很大的关系,它们改变了材料的物理特性。对不同类型的塑料焊接时,两塑料之间温度有差异的影响,对加热板的制造和加工增加了一定的难度,也会出现强度不足的现象。填充物含量超过 30% 时,由于表面塑料比例不足,分子间融合的不够,会降低焊接密封性。
其次还要根据材料种类和制品形状、成本的的高低采取适当的焊接方法。按所采用的加热软化方式的不同,塑料焊接可分为通过外加热源、机械运动及电磁作用软化等几种。

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