超声波焊接机的工作原理以及如何控制温度
原理
当超声波接触到塑料件之后,会在接触面上产生高频振动(能够达到每秒几万次),高频振动能够传导能量,将能量传导到焊接区域,而焊接区有一个特点就是阻抗大,当能量传导到这里后就会在局部产生高温,就可以将塑料件熔化掉,然后再对塑料件施加一定的压力,使两个塑料件融合在一起,当超声波停止作用之后,过一段时间凝固成型,就可以完成两个塑料件的熔接
塑焊机模具
超声波焊接机的工作原理以及如何控制温度
原理
当超声波接触到塑料件之后,会在接触面上产生高频振动(能够达到每秒几万次),高频振动能够传导能量,将能量传导到焊接区域,而焊接区有一个特点就是阻抗大,当能量传导到这里后就会在局部产生高温,就可以将塑料件熔化掉,然后再对塑料件施加一定的压力,使两个塑料件融合在一起,当超声波停止作用之后,过一段时间凝固成型,就可以完成两个塑料件的熔接。2、换能器振子打火,陶瓷材料碎裂,可以用肉眼和兆欧表结合检查,一般作为应急处理的措施,可以把个别损坏的振子断开,不会影响到别的振子正常使用。
温度
超声波焊接机在焊接时的温度该如何控制呢?首先,材料的硬度对温度有很大的影响,材料的硬度越大,传导振动的能力就会越好。而塑料件处于熔融状态的时候会比较软,这样就会使传导能力减弱,分子间的摩擦变弱,超声波的能量就很短的时间内就会停止。所以,在焊接的时候,超声波焊接机的温度需要比焊接塑料件的熔点温度稍高点。
台州市锦亚机械制造有限公司是一家生产塑料线性振动摩擦焊接机,热铆焊接机,热板焊接机,多头非标型超声波塑料焊接机,以及非标准设备、自动化设备、治具等研发、设计、制造及销售为一体的技术服务性实体公司。为什么产品出现错位,有产品本身的设计问题,也有超声波夹具的结构问题,当然也有超声波机器调试的问题。
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。2)高周波是指声波的频率大于100KHZ时,我们就称之为高周波,高周波熔接机正是利用的高周波的这项技术。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。电子行业:主要生产电源、适配器、充电器、手机外壳等众多与塑料相关产品。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。根据等强度的观点,选择满足母材力学性能的焊条,或结合母材的可焊性,改用非等强度而焊接性好的焊条,但考虑焊缝的结构形式,以满足等强度、等刚度要求。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。
通过外加热源软化的焊接技术
1、热板焊接
热板焊接是用平面电热板将需焊接的两平面熔融软化后迅速移去电热板、合并两平面并加力至冷却的一种焊接方式,适用于超声波难熔的非回转工件或大型塑料工件的熔接,这种方法焊接强度高,焊接部件的形状设计相对来说比较容易,例如汽车水箱、汽车工具箱、汽车组合灯、洗衣机平衡环等产品。超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅,所加压力及焊接时间等三个因素,焊接时间和焊头压力是可以调节的,振幅由换能器和变幅杆决定。
2、热风焊接
当热风气流直接吹向接缝区时,与母材同材质的填充焊丝和接缝区被熔化,填充材料与被焊塑料熔化在一起而形成焊缝。这种焊接方法的优点是焊接设备轻巧易携带,但对操作者的焊接技能要求比较高。
3、热棒和脉冲焊接
这两项技术主要用在厚度较小的塑料薄膜的焊接。并且这两种方法相似,都是将两片薄膜紧压在一起,利用热棒或镍铬丝产生的瞬间热量完成焊接。

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