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超声波的特性 从超声波焊接的角度，超声波具有三个非常重要的特性，这三个特性与超声波的焊接质量密切相关，是超声波焊接过程中发生的诸多现象的根源。4：超声波模具的认识误区：超声波模具是根据产品来量身订制的，不同的焊接件制作的超声波模具是不一样的。理解这三个特性有助于理解超声波焊接的工艺要求，产品设计工程师从而可以正确的设计超声波焊接结构来满足超声波焊接的工艺要求，提高超声波的焊接质量
治具焊接不锈钢


超声波的特性

从超声波焊接的角度，超声波具有三个非常重要的特性，这三个特性与超声波的焊接质量密切相关，是超声波焊接过程中发生的诸多现象的根源。4：超声波模具的认识误区：超声波模具是根据产品来量身订制的，不同的焊接件制作的超声波模具是不一样的。理解这三个特性有助于理解超声波焊接的工艺要求，产品设计工程师从而可以正确的设计超声波焊接结构来满足超声波焊接的工艺要求，提高超声波的焊接质量。

超声波的三个特性、产生的焊接现象、及其对塑胶件结构设计要求如表1所示:

1) 能量大；超声波能够产生的比声波大得多的能量，这是超声波能够对塑胶件件进行焊接的基础，同时这也是超声波焊接强度较高的根本原因；正由于其产生巨大能量的能力，超声波甚至能够进行金属零件的焊接；而在另一个方面，恰恰由于能量大，超声波有可能对焊接界面造成；同时可能对塑胶件其它部位或者塑胶件上已经装配的其它零部件造成损坏。摩擦焊技术适用范围广，可焊接汽车半轴、气门、安全气囊、涡轮增压器、连身齿轮、连轴齿轮、等速万向节、前悬架等。

2) 方向性好，几乎是直线传播；由于超声波的波长很短，衍射效应不显著，所以可以近似地认为超声波是沿直线传播，即传播的方向性好，容易得到定向而集中的超声波束。当时在作电流点焊电极加超声振动试验时，发现不通电流也能焊接上，因而发展了超声金属冷焊技术。因此，这要求超声波焊头与焊接零件保持足够大的接触面积，保证超声波能能够传导到焊接界面。同时，如果在传播方向上存在孔洞等，超声波就难绕过孔洞传导能量，这也是超声波结构设计时需要注意的地方。

3) 衰减性；尽管超声波的穿透能力强，但超声波在物体里传播始终都存在着衰减，传播的距离越远，能量衰减越厉害。旋熔实例：RO滤心、冷冻杯、保温杯、花瓶、化油器、莲蓬头、热水瓶气胆、凡而街头等。另外，在不同的塑料中，超声波能量的衰减程度不一致。例如，在无定形塑料中，如ABS，其能量衰减程度较小，两个ABS塑胶件即使是远程焊接也能保证焊接质量；在半结晶塑料中，如PA66，超声波能量衰减程度大，超声波传播距离较短，很难保证远程焊接的质量。








塑料怎样进行超声波焊接？




顾名思义，塑料焊接是指将两个独立的塑料件焊接为一体。学术上来说塑料焊接是一种基于自粘接过程的塑料连接技术。自粘合性是指当两个表面接触时，能形成稳态键的能力。

塑料焊接适用于热塑性塑料，因为热固性塑料加热时不能软化或重熔。塑料焊接方法可分为通过外加热源软化、通过机械运动方式软化、和通过电磁作用软化几种。今天，我们主要来学习超声波焊接。推荐阅读：什么是塑料焊接技术？常用塑料焊接技术介绍




超声波焊接：利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。




工艺成本：模具费用（低），单件费用（低）

典型产品：消费电子产品，产品，包装等

产量适合：小批量或大批量皆可

质量：焊接节点密闭性极高

速度：的生产周期（不超过1秒）














1. 耳垢防护器

一个有趣的应用是使用激光焊接Phonak耳垢防护器，整个耳垢防护器的大小只有几个毫米，需要将一个隔膜焊接到一个大约3毫米大小的垫圈上。隔膜对激光辐射是透明的，而垫圈则采用热塑材料制成，可以吸收激光辐射。

2. 分析仪器




塑料激光焊接在生物分析仪器中也有广泛应用。

塑料激光焊接加工过程中热影响范围小，因此也适用于热敏感的材料的焊接，比如表面有蛋白质涂层的生物芯片的焊接。

3. 微流控部件

生物分析仪器的例子是液体分析芯片，这种芯片含有微流道系统，用来采集及分析液体物质。大多数焊接方法都可用于异种金属的焊接，但在选择焊接方法及制定工艺措施时，仍应考虑异种金属焊接时的特点。通常流道只有几厘米长，可能有几十微米到几百微米宽，其宽高比都小于1。流道承受的压力通常有几帕。这些微流道通常由很薄的塑料片构成，其厚度可能从几毫米到20微米不等。要对如此精密的产品进行焊接，掩模焊接是的方法。采用掩模焊接后，只要使用比较低质量的二极管激光就可以完成焊接，从而节省大量投资。另外，采用掩模焊接也可以大幅提高生产效率。




4. 配药系统

“给药系统”或药品配料系统可帮助患者持续用药。因此在高温高压下，金属管或金属片两边熔接到一起，从而达到金属封口效果。其越来越小巧的结构更加便于携带。例如Rowe Pump 泵是一台纯物理驱动的泵，可设置不同的泵送剂量。其组件必须承受高达 4 bar 的内部压力。由于直接用于患者，因此卫生方面要求极高，而且集成的微通道直径位于 >10 μm 区域，焊缝必须完全无颗粒。借助激光焊接技术可满足这些要求。




5. 球囊导管

球囊导管激光焊接是使用激光作为能量来源的红外线焊接，可以使用激光束直接射到吸收激光的塑料表面，使塑料熔化实现焊接。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。的激光焊接技术可以实现球囊头端和管体的无缝连接，使球囊导管在弯曲而狭窄的病变血管中推进时畅通无阻，对血管的损伤降至，操作过程更加安全。激光焊接技术的引进有利于进一步缩小球囊扩张导管外径。
















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。异种金属扩散焊时加入中间层材料，在很低压力下加热使中间层材料熔化，或与被焊金属接触形成低熔点共晶体，此时形成的薄层液体，经一定时间的保温过程，使中间层材料全部扩散到母材中并均匀化，就能形成没有中间材料的异种金属接头。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。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。