超声波焊接过程是怎么样的？

超声波塑料焊接是通过使用从高频机械运动产生的热量来连接或重整热塑性塑料。通过将高频电能转换为高频机械运动来实现。该机械运动以及施加的力在塑料部件的配合表面（接合面积）上产生摩擦热，因此塑料材料将熔化并在部件之间形成分子键。下图说明了超声波焊接的基本原理。

超声波焊接过程

步骤1 - 夹具中的零件

要组装的两个热塑性部件一个放置在一个称为固定装置的支撑巢中，一个在另一个之上。

第2步 - 焊头接触

称为焊头的钛或铝组件与上塑料部分接触。

步骤3 - 施加压力

将受控的压力施加到部件上，将它们夹紧在夹具上。

步骤4 - 焊接时间

在以千分之一英寸（微米）测量的距离上，焊头以每秒20,000（20kHz）或40,000（40kHz）的频率振动一段称为焊接时间的预定时间。通过仔细的部件设计，这种振动机械能指向两部分之间的有限接触点。

机械振动通过热塑性材料传递到接头界面以产生摩擦热。当接头界面的温度达到熔点时，塑料熔化并流动，并且振动停止。这允许熔化的塑料开始冷却。

步骤5 - 保持时间

夹持力保持预定的时间量，以使熔化的塑料冷却和固化时使部件熔化。这被称为保留时间。（注意：通过在保持时间内施加较大的力可以提高接头强度和密封性，这是通过双重压力实现的。）

步骤6 - 焊头缩回

一旦熔化的塑料已经凝固，夹紧力被移除，焊头被收回。两个塑料部件现在连接在一起成型，并作为一部分从夹具中取出。

塑料组件是一种快速，干净，高效，可重复的过程，消耗的能量很少。不需要溶剂，粘合剂，机械紧固件或其他消耗品，并且成品组件坚固干净。