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哪些因素能夠影響超聲波焊接

說起熱塑塑料的可焊接力,不能不說到超音波壓合對(duì)各種樹脂的要求。其最主要的因素包括聚合物結(jié)構(gòu),熔化溫度、柔韌性(硬度)、化學(xué)結(jié)構(gòu)。


聚合物結(jié)構(gòu)


非結(jié)晶聚合物分子排列無(wú)序、有明顯的使材料逐步變軟、熔化 及至流動(dòng)的溫度(Tg玻璃化溫度)。這類樹脂通常能有效傳輸超音速振動(dòng)并在相當(dāng)廣泛的壓力/振幅范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)良好的焊接。


半結(jié)晶型聚合物分子排列有序,有明顯的熔點(diǎn)(Tm熔化溫度)和再度凝固點(diǎn)。固態(tài)的結(jié)晶型聚合物是富有彈性的,能吸收部分高頻機(jī)械振動(dòng)。所以此類聚合物是不易于將超聲波振動(dòng)能量傳至壓合面,幫要求更高的振幅。需要很高的能量(高熔化熱度)才能把半結(jié)晶型的結(jié)構(gòu)打斷從而使材料從結(jié)晶狀態(tài)變?yōu)檎沉鳡顟B(tài),這也決定了這類材料熔點(diǎn)的明顯性,熔化的材料一旦離開熱源,溫度有所降低便會(huì)導(dǎo)致材料的迅速凝固。所以必須考慮這類材料的特殊性(例如:高振幅、接合點(diǎn)的良好設(shè)計(jì)、與超音夾具的有效接觸、及優(yōu)良的工作設(shè)備)才能取得超聲波焊接的成功。


聚合物:熱塑性與熱固性


將單體結(jié)合在一起的過程稱為“聚合”。聚合物基本可分為兩大類:熱塑性和熱固性。熱塑性材料加熱成型后還可以重新再次軟化和成型,基所經(jīng)歷的只是狀態(tài)的變化而已-這種特性使決定了熱塑性材料超音波壓合的適應(yīng)性。熱固性材料是通過不可逆反的化學(xué)反應(yīng)生成的,再次加熱或加壓均不能使已成型的熱固性產(chǎn)品軟化,所以傳統(tǒng)上一直認(rèn)為熱固性材料是不適合使用超音波的。


熔化溫度


聚合物的熔點(diǎn)越高,其焊接所需的超音波能量越多.


硬度(彈力系數(shù))


材料的硬度對(duì)其是否能有效傳輸超音速振動(dòng)是很有影響的。總的說來,愈硬的超聲波電源 材料其傳導(dǎo)力愈強(qiáng)。


超聲波熔接 :以超聲波頻率振動(dòng)的焊頭,在預(yù)定的時(shí)間及壓力下,磨擦生熱,令塑膠接面相互熔合,既牢固,又方便快捷


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