超聲波塑焊機廠詳解超聲波焊接的四個階段

發布時間：2017-06-06 10:40:07

超聲波塑焊機廠詳解超聲波焊接的四個階段

近幾十年以來，隨著塑料及復合材料大量應用于工業生產和日常生活中以及電子工業的飛速發展和新型大功率換能器的出現，塑料超聲波塑焊機以其焊接速度快、焊縫質量好、易于自動化、適合于大批生產等優勢得到了極為廣泛的應用并成為最常用的塑料焊接方法。

首先介紹一下超聲波焊接的原理及過程

超聲波塑焊機的基本原理是利用超聲頻機械振動（頻率為10~70kHz，振幅為1~250μm）作用于塑料零件，使其在壓力下產生局部加熱（發熱是由于表面和分子間摩擦綜合作用的結果）和熔化而形成焊縫。

超聲波焊接工藝原理

第1階段：焊頭與零件接觸，施壓并開始振動。摩擦發熱量熔化導能筋，熔液流入結合面。隨著兩零件之間距離的減少，焊接位移量（兩零件之間由于熔體流動產生的距離減小值）開始增加。起初焊接位移量快速增加，然后在熔化的導能筋鋪展并接觸下零件表面時放慢增速。在固態摩擦階段，發熱是由于兩表面之間的摩擦能和零件中的內摩擦產生的。摩擦發熱使聚合物材料升溫至其熔點。發熱量取決于作用頻率、振幅和壓力。

第2階段：熔化速度增加導致焊接位移量增大及兩零件表面相接觸。此階段形成薄的熔化層，由于持續發熱，熔化層厚度增加。此階段的熱量是由黏性耗散產生。

第3階段：焊縫中溶液層厚度保持不變且伴隨著恒溫分布，出現穩態熔化。

第4階段：在經過設定的時間或達到特定的能量、功率級或距離之后，電源切斷，超聲振動停止，開始進入第4階段。壓力得以保持，使部分額外熔液擠出結合面。在焊縫冷卻和凝固時達到最大位移量，并發生分子間擴散。