超聲(sheng)波(bo)(bo)塑料焊接是利用超聲(sheng)波(bo)(bo)的高頻振(zhen)動在亞秒級的時間內將兩個熱塑性材料精(jing)準地密(mi)封。在高頻率的聲(sheng)波(bo)(bo)壓力下(xia)，整個零件連接過程在不到0.2秒的時間內實(shi)現(xian)。

超聲(sheng)(sheng)波的(de)(de)高頻振動被傳遞到與塑料(liao)部件(jian)(jian)直接(jie)接(jie)觸(chu)的(de)(de)表面(mian)。由于焊接(jie)區(qu)域的(de)(de)邊界具有較大的(de)(de)聲(sheng)(sheng)阻抗，因此(ci)在(zai)(zai)短時間(jian)內會(hui)(hui)產生高溫(wen)。熱塑性塑料(liao)是一(yi)種非常差的(de)(de)熱導(dao)體(ti)，在(zai)(zai)將(jiang)塑料(liao)的(de)(de)狀(zhuang)態(tai)從固體(ti)變為液體(ti)之前，難(nan)以將(jiang)自身熱量散發出來。在(zai)(zai)施加壓力的(de)(de)情(qing)況下，會(hui)(hui)使(shi)兩個零(ling)件(jian)(jian)混(hun)合在(zai)(zai)一(yi)起，就好像它們是一(yi)個整體(ti)。一(yi)旦停止(zhi)發出超聲(sheng)(sheng)波信號，零(ling)件(jian)(jian)將(jiang)再次變硬。焊接(jie)結束后，兩個零(ling)件(jian)(jian)之間(jian)會(hui)(hui)形成(cheng)清潔且牢固的(de)(de)焊縫(feng)。焊縫(feng)的(de)(de)強度(du)接(jie)近在(zai)(zai)焊縫(feng)中(zhong)形成(cheng)的(de)(de)原材料(liao)的(de)(de)強度(du)。

01工(gong)作原理

超(chao)聲波焊接的(de)工作原理是對(dui)兩個塑(su)料(liao)零(ling)件施加15至70 kHz的(de)高頻振動(dong)(dong)(dong)，高頻振動(dong)(dong)(dong)可(ke)以隨具(ju)體的(de)焊接應用改變。這種振動(dong)(dong)(dong)是通過在換(huan)能器(qi)中(zhong)使(shi)用壓(ya)(ya)電(dian)陶(tao)瓷(ci)產生的(de)，該壓(ya)(ya)電(dian)陶(tao)瓷(ci)將電(dian)信號轉(zhuan)換(huan)為機械運動(dong)(dong)(dong)。換(huan)能器(qi)產生垂直振動(dong)(dong)(dong)，然后(hou)通過變幅(fu)桿(gan)和隨后(hou)的(de)超(chao)聲工具(ju)頭傳遞。在塑(su)料(liao)焊接中(zhong)，超(chao)聲變幅(fu)桿(gan)通常設計為在焊接區域的(de)正上方接觸零(ling)件，以便(bian)振動(dong)(dong)(dong)可(ke)以通過上部傳播(bo)到焊接區域。

超聲波焊接原理

超聲波高(gao)頻(pin)振動會在焊(han)接區(qu)域產生周期性(xing)應變(bian)，從而產生熱(re)量，從而使(shi)兩個塑料零(ling)件在部分區(qu)域內熔化(hua)并(bing)焊(han)接。由(you)于超聲波振動作用于整個焊(han)接表(biao)面，因此通常會添加(jia)能量導向器以控制熔化(hua)并(bing)減小實現焊(han)接所需的振幅。

02超聲波(bo)焊接優點

快速：超聲波(bo)焊接的優點之一就是高速度，焊接時(shi)間(jian)大(da)致在(zai)1到3秒之間(jian)。高強度：超聲波焊(han)接焊(han)可以(yi)承受(shou)足夠的張力(li)，焊(han)接的強度可以(yi)根據焊(han)接材料進行(xing)適當調控。焊(han)(han)接效果好：超聲焊(han)(han)接具有優異的焊(han)(han)接效果，由于是聲波焊(han)(han)接，因此在焊(han)(han)接過程中不會使塑料零件燃燒發黑。焊接(jie)成本(ben)較低：超聲(sheng)焊接(jie)無需膠水(shui)、溶劑，粘合劑，機械緊固件，勞(lao)動(dong)力更少，成本(ben)更低。

03超聲波焊接技巧

零(ling)件設計

超聲(sheng)焊接(jie)零(ling)件設計的*關鍵方面(mian)是零(ling)件的幾何(he)形(xing)狀和(he)接(jie)頭樣式(shi)。例如，如果氣(qi)密密封對于產品性能至關重要，請(qing)考慮使用(yong)榫槽連接(jie)，而(er)不是使用(yong)鑿(zao)形(xing)或其他(ta)連接(jie)。在零(ling)件表(biao)面(mian)上添(tian)加(jia)紋理化或“能量(liang)導向(xiang)器(qi)”可進一步提高接(jie)頭的可靠性和(he)制(zhi)造的零(ling)件質量(liang)。

材料選(xuan)擇

超聲(sheng)波焊(han)接(jie)可(ke)與多種(zhong)熱塑性塑料(liao)(liao)配合使用，但彼此(ci)之(zhi)間或(huo)與工(gong)藝之(zhi)間不兼容，因此(ci)請謹(jin)慎選擇(ze)。在(zai)為零件設(she)計選擇(ze)了(le)材(cai)料(liao)(liao)類型后，請確保您(nin)的(de)供(gong)應鏈可(ke)以始終(zhong)如(ru)一地制造（例如(ru)注(zhu)塑模具）公差要(yao)求(qiu)嚴(yan)格的(de)零件。如(ru)果需(xu)要(yao)更(geng)(geng)改(gai)(gai)或(huo)更(geng)(geng)改(gai)(gai)材(cai)料(liao)(liao)，**在(zai)專業人員(yuan)的(de)幫助下(xia)重新評(ping)估工(gong)藝，因為可(ke)能需(xu)要(yao)更(geng)(geng)改(gai)(gai)焊(han)接(jie)參數(shu)甚至更(geng)(geng)改(gai)(gai)設(she)備。由于焊(han)接(jie)質量(liang)和強度與零件設(she)計和材(cai)料(liao)(liao)緊密相關，因此(ci)請認(ren)識(shi)到即使很(hen)小的(de)變化也(ye)會(hui)對連接(jie)過程產生重大影響(xiang)。

塑料兼容(rong)性

驅動(dong)技術

根據塑料焊接(jie)具體(ti)的(de)生(sheng)產目標和(he)預算來(lai)進行正確的(de)驅動(dong)(dong)技(ji)術(shu)選擇。對于其產品設(she)計使用對監管和(he)可(ke)追溯性(xing)要求(qiu)很高(gao)(gao)的(de)精密或小型組件的(de)醫療或電(dian)子制(zhi)造商而言，此選擇尤(you)其重要。常(chang)規的(de)氣動(dong)(dong)致(zhi)動(dong)(dong)技(ji)術(shu)依(yi)賴于較高(gao)(gao)水平的(de)下壓(ya)力來(lai)致(zhi)動(dong)(dong)焊接(jie)過(guo)程，并且(qie)對于薄(bo)壁或易(yi)碎(sui)零件而言可(ke)能(neng)過(guo)于堅(jian)固。他們需(xu)要一(yi)種能(neng)夠在(zai)低水平的(de)驅動(dong)(dong)力和(he)焊接(jie)力下提供(gong)更靈敏分辨(bian)率的(de)技(ji)術(shu)。

設備適(shi)應(ying)性

為(wei)了跟上(shang)不(bu)斷(duan)發展的生產要求(qiu)，可(ke)以(yi)(yi)選擇(ze)具(ju)有模塊(kuai)化(hua)(hua)和(he)適應性(xing)(xing)的焊機。強調具(ju)有短交(jiao)貨(huo)期的模塊(kuai)化(hua)(hua)系統，可(ke)以(yi)(yi)在(zai)臺式機上(shang)手(shou)動操作或在(zai)需(xu)(xu)要提(ti)高(gao)生產速度(du)時實現全(quan)自(zi)動。需(xu)(xu)要簡單直(zhi)觀(guan)的控件(jian)，這些控件(jian)可(ke)以(yi)(yi)建(jian)立并保持一(yi)致的過程質(zhi)量，自(zi)動進行調整以(yi)(yi)管理微小的變化(hua)(hua)，并收集所需(xu)(xu)的零件(jian)和(he)可(ke)追溯(su)性(xing)(xing)數據。

04總(zong)結

超(chao)(chao)聲波(bo)塑(su)(su)料焊(han)(han)接(jie)(jie)機可以輕(qing)(qing)松完成(cheng)(cheng)諸(zhu)如插入，螺柱(zhu)焊(han)(han)，熔接(jie)(jie)，脫脂和(he)點焊(han)(han)熱塑(su)(su)性(xing)塑(su)(su)料之類的任務。它可以層壓，切割和(he)密封熱塑(su)(su)性(xing)織物(wu)和(he)薄膜(mo)。使用超(chao)(chao)聲波(bo)塑(su)(su)料焊(han)(han)接(jie)(jie)機可輕(qing)(qing)松完成(cheng)(cheng)螺柱(zhu)焊(han)(han)，熔接(jie)(jie)，脫脂和(he)點焊(han)(han)熱塑(su)(su)性(xing)塑(su)(su)料。在超(chao)(chao)聲波(bo)塑(su)(su)料焊(han)(han)接(jie)(jie)中(zhong)，選擇合(he)適(shi)的焊(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)具(ju)并且利用焊(han)(han)接(jie)(jie)技巧進行焊(han)(han)接(jie)(jie)是必(bi)要的。

超(chao)聲波塑料焊接設(she)備(bei)示意圖