超聲波塑料焊接產(chǎn)品焊線(xiàn)設計要求
超聲波塑料焊接線(xiàn)設計要求
超聲波塑料接面機構設計
超聲波焊接時(shí)并不要求全體振動(dòng)發(fā)熱,而是希望能
選擇得性的在焊接部位發(fā)熱,超聲波焊接時(shí),超聲波在
塑料中傳達到設有導能角 〈 Energy Director 〉 的接合
面,在此處發(fā)熱而焊接。超聲波所發(fā)出的能量可以極快
速的傳導振動(dòng),但達到上蓋與下蓋的熔合狀況是不可能
的,因為面與面的摩擦雖然可以藉由急速摩擦振動(dòng)產(chǎn)生
熱能,卻無(wú)法達到破壞端面材料分子結構進(jìn)行熔合,主
因在于導能點(diǎn)的設計與焊接參數的設定;沒(méi)有開(kāi)設導能
點(diǎn),來(lái)以點(diǎn)破壞面的材質(zhì)分子結構,便無(wú)法焊接。因此
超聲波塑料焊接的接面機構設計,影響焊接的難易、焊
接部外觀(guān)、加工精度、焊接強度及水、氣密性等、、。
超聲波導能點(diǎn)和接面設計需考慮的因素
● 必需為一縮小的接觸面,以利超聲波能量之集中
傳輸,以達到不傷及表面且能快速焊接的效果。
● 固定部份之被熔物,需有足夠的支撐面,以便另
一部份的自由振動(dòng)來(lái)達到音波傳導摩擦生熱而熔
接的效果。
● 要預留足夠的空間,讓熔融的材料流滯以防熔料
外溢,而破壞產(chǎn)品美觀(guān)。
● 需水密和氣密的組件焊接,必需先考慮塑料材
質(zhì),并給予特殊的接面設計。
●焊頭( HORN )與加工物之接觸面(壓著(zhù)面)需有
適當的平面以免傷及表面。
●導能點(diǎn)上方應有適當的壓著(zhù)面,以利 HORN 直接壓
著(zhù)傳輸超聲波。
●兩焊接物之接面不得設計過(guò)于緊密,而需是一吻
合松弛的接面,否則是會(huì )影響焊接效果。
超聲波塑料焊接
熔接前 熔接后
超聲波焊接塑料接面焊接形式
熔接前 熔接后
超聲波導能點(diǎn)角度
超聲波焊接接面設計種類(lèi)
◆ 一般型◆階梯型◆剪力型◆溝槽型◆混合型◆特殊型
一般型的接面設計
階梯型
階梯型A
階梯型B
階梯型C
階梯型D
階梯型壁厚 0.7MM 以下
階梯型壁厚 0.8MM
階梯型壁厚1.0MM
階梯型壁厚1.5MM
遠近場(chǎng)焊接-壓著(zhù)面的決定遠近場(chǎng)焊接-塑料材質(zhì)接面距階梯型式接面設計解決不易焊接的塑料材質(zhì) ─剪力型接面設計
半結晶性塑料材質(zhì)的分子結構在固態(tài)時(shí)呈彈簧 狀 ,其內部會(huì )吸
收一部分的高頻機械振動(dòng)能 量 ,這使超聲波能 量 難以傳導至焊接面,因此這 類(lèi) 塑 料 的焊接通常需要高振幅。熔點(diǎn)范圍狹小的結果是必須利用高功率的超聲波( ( 高熔解熱) ) 以破壞結晶結構,使材 料流 動(dòng)。一旦熔化的材 料流 出加熱區域后,只要溫度些微下 降 即快速固化。因為這種特性, , 以期達到滿(mǎn)意的焊接效果,所需要采用特殊的導能點(diǎn)接面設計。
半結晶性塑料 聚乙烯 〈 PE 〉 、聚丙烯 〈 PP 〉 、聚氯乙烯 〈 PVC 〉
聚酰 胺 〈A PA or Nylon 〉 、聚脂 〈 PET 〉 、、、。
非結晶性塑料 聚笨乙烯 〈 PS 〉 、 PS475 、 PS492 、聚碳酸酯 〈 PC 〉壓克力 〈 PMMA 〉 、丙乙烯睛 ─ 笨乙烯 〈 AS or SAN 〉丙烯睛 ─ 丁二烯 ─ 笨乙烯 〈 ABS 〉、、、。
剪力型導能點(diǎn)設計的優(yōu)點(diǎn)
◆焊接強度高
◆水氣密效果佳
◆避免假焊接現象發(fā)生
◆適合大多數塑料材料
剪力型導能點(diǎn)設計的限制
◆要求高精準度的加工物
◆需要較強的支持
◆焊接接面多為正多邊形或圓形
剪力型
剪力型A
剪力型B
剪力型C
剪力型接面設計焊接型式
剪力型接面設計焊接深度
剪力型式接面設計
溝槽型1.5MM
溝槽型2.0MM
溝槽型3.0MM
溝槽型式接面設計
接面避免溢出的機構設計A
接面避免溢出的機構設計B
接面避免溢出的機構設計C
接面避免溢出的機構設計D
接面避免溢出的機構設計E
接面避免溢出的機構設計F
接面避免溢出的機構設計─錯誤接面設計例
接面避免溢出的機構設計G
接面避免溢出的機構設計H
特殊型接面設計 ─ 齒型接面
特殊型接面設計 ─ 接面局部加肋
特殊型接面設計 ─ 接面放電加工
接面放電加工的優(yōu)點(diǎn)
◆ 焊接強度提高
◆ 防止超聲波線(xiàn)橫向移動(dòng)
導能線(xiàn)高度 放電咬花面深度
0.13 ~ 0.29mm 75 μm
0.3 ~ 0.44mm 115 μm
0.45mm 以上 150μm
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