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超聲波塑焊機廠家解析其原理及焊接階段

發布時間:2017-07-12 08:48:07

超聲波塑焊機廠家解析其原理及焊接階段

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。

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。
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