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影响超声波焊接质量的因素有哪些

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作者:李工来源:深圳超声波焊接机网网址:http://www.20khz..cn

影响超声波焊接的因素,需要从两个维度解说,一个是超声波设备本身的原因,另外一个是外部原因,例如结构设计、注塑条件、塑料材质

超声波焊接设备自身的原因

一,功率指标

  超声波焊接机原理上具有一个功率指标的属性,功率是指超声波焊接机在单位时间内作业输出的功,功率越大代表超声波焊接机作业原理输出能量越大,熔接作业获得的能量也就越多,功率小,则代表对作业输出的能量偏小,通常对功率的选择可依据作业对象的属性需求来选择需求的功率大小。


二,熔接气压

  气压可通过调压来控制,调压阀是负责控制气压的功能组件。在熔接作业中压力越大对作业工件促成的能量就越大,过大,会对工件造成损伤或是熔接过度而造成不良的影响,压力过小,则会影响熔接作业的能量输出稳定性,造成虚焊的不良效果。作业压力作用于工件,可提升作业工件的塑性,有利能量在作业工件内的传递。


三,超声波频率

  超声波是超声波焊接机原理,超声波频率即使超声波振动波频,物体振动发出声音,波频超越人耳捕捉的范围,被定义为超声波,波频是决定超声波的重要属性,当超声波波频频率越高,对焊头熔接作业输出的能量越多,而波频频率低,就代表对熔接作业输出的能量越小,通常超声波焊接机原理的频率属性是固定的,选择时可依据作业对象的属性来进行选择。


四,振幅的影响

  振幅通常可通过调幅器来控制,振幅既是超声波波频的振幅,是影响超声波能量的另一个因素,振幅越大,对焊头熔接作业的能量输出越大。


五,熔接时间

  熔接作业原理的时间对熔接作业的影响,随着熔接时间不同,熔接时间越长,熔接作业获得的能量越多,熔接时间短,熔接作业或得的能量就相对减少。


影响超声波焊接质量的外部因素


一、为了获得完美的、可重复的熔焊方式,必须遵循三个主要设计方向:
    (1)最初接触的两个表面必须小,以便将所需能量集中,并尽量减少所需要的总 能量(即接时间)来完成熔接。


   (2)围绕着连接界面的焊接面必须是统一而且相互紧密接触的。如果可能的话,接触面尽量在同一个平面上,这样可使能量转换时保持一致。


   (3)找到适合的固定和对齐的方法,如;塑料件的接插孔、台阶或企口之类。


二、塑料件材料对超声波焊接的影响
      超声波在塑料件中传播,塑料件或多或少对超声波能量有吸收和衰减,从而对超声加工效果产生一定的影响,塑料一般有非晶体材料之分,按硬度有硬胶和软胶之分,还有模数的区分,通俗地来说,硬度高,低熔点的塑料超声加工性能优于硬度低、高熔点的塑料。因此,这就牵涉到超声波加工距离的远近问题。



三、塑料件的加工条件对超声焊接的影响
      塑料件经过注塑、挤压或吹塑等的不同加工形式以及不同的加工条件都会形成对超声焊接产生一定影响,
注塑过程的影响:

   注塑过程参数的调整会引致如下缺陷:
1.统一性不佳
2.表面损伤
3.重量变化
4.尺寸变化(收缩、弯曲变形)


四、超声波焊接质量可以通过下面几点的控制来获得:
(1)底模的支持
(2) 塑料件的结构
(3)焊头与塑料件的接触面
(4)焊接材质
(5)焊接线的位置和设计
(6)顺畅的焊接路径
(7)上下表面的位置和松紧度
(8)焊接面的大小


五、塑料件的设计现代注塑方式能有效提供比较完美的焊接用塑胶件。当我们决定用超声波焊接技术完成熔合时,塑料件的结构设计必须首先考虑如下几点:
(1)是否需要水密、气密
(2)是否适合焊头加工要求
(3)焊缝的大小(即要考虑所需强度)
(4)是否需要完美的外观
(5)避免塑料熔化或合成物的溢出


六、湿度缺陷:

      湿度缺陷一般在制作有条纹或疏松的塑料件过程中形成,湿度缺陷在焊接中衰减有用能量,使密封位渗水,加长焊接时间,所以湿度高的塑料件在焊接前要作烘干处理。如聚甲醛等。
   (1)脱模剂和杂质:脱模剂和杂质对超声波焊接有一定的影响。虽然超声波加工时可将加工表面的溶剂、杂质等震开,但对于要求密封、或在高强度的情况下,应尽可能去除。在有些情况下,先清洗塑料件是必要的。


    (2)保存期:塑料件注塑加工出来后,一般最少放置24小时后,再进行焊接,以消除塑料件本身应力、变形等因素。无定形塑料通过注塑出来的塑料件可不按此要求。


    (3)再生塑料:再生塑料的强度比较差,对超声波焊接适应性也较差,所以如用再生塑料,各种设计尺寸均要酌情加以考虑。


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