超聲波塑焊機廠家詳解超聲波焊接的四個階段

發布時間：2017-06-15 09:31:18

超聲波塑焊機廠家詳解超聲波焊接的四個階段

1、超聲波焊接原理及過程

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。

如圖1所示，超聲波焊接過程分為4個階段：

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。