超聲波在塑料焊接方面的應(yīng)用

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1、超聲波在塑料焊接方面的應(yīng)用　　超聲波塑料焊接機(jī)原理：　　當(dāng)超聲波作用于熱塑性的塑料接觸面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生每秒幾萬(wàn)次的高頻振動(dòng)，這種達(dá)到一定振幅的高頻振動(dòng)，通過(guò)上焊件把超聲能量傳送到焊區(qū)，由于焊區(qū)即兩個(gè)焊接的交界面處聲阻大，因此會(huì)產(chǎn)生局部高溫。又由于塑料導(dǎo)熱性差，一時(shí)還不能及時(shí)散發(fā)，聚集在焊區(qū)，致使兩個(gè)塑料的接觸面迅速熔化，加上一定壓力后，使其融合成一體。當(dāng)超聲波停止作用后，讓壓力持續(xù)幾秒鐘，使其凝固成型，這樣就形成一個(gè)堅(jiān)固的分子鏈，達(dá)到焊接的目的，焊接強(qiáng)度能接近于原材料強(qiáng)度。超聲波塑料焊接的好壞取決于換能

2、器焊頭的振幅，所加壓力及焊接時(shí)間等三個(gè)因素，焊接時(shí)間和焊頭壓力是可以調(diào)節(jié)的，振幅由換能器和變幅桿決定。這三個(gè)量相互作用有個(gè)適宜值，能量超過(guò)適宜值時(shí)，塑料的熔解量就大，焊接物易變形；若能量小，則不易焊牢，所加的壓力也不能太大。這個(gè)最佳壓力是焊接部分的邊長(zhǎng)與邊緣每1mm的最佳壓力之積。　　超聲波塑料焊接的方法　　1、熔接法：超聲波振動(dòng)隨焊頭將超聲波傳導(dǎo)至焊件，由于兩焊件處聲阻大，因此產(chǎn)生局部高溫，使焊件交界面熔化。在一定壓力下，使兩焊件達(dá)到美觀、快速、堅(jiān)固的熔接效果?！　?、埋植(插)法：螺母或其它金屬

3、欲插入塑料工件。首先將超聲波傳至金屬，經(jīng)高速振動(dòng)，使金屬物直接埋入成型塑膠內(nèi)，同時(shí)將塑膠熔化，其固化后完成埋插?！　?、鉚接法：欲將金屬和塑料或兩塊性質(zhì)不同的塑料接合起來(lái)，可利用超聲波鉚接法，使焊件不易脆化、美觀、堅(jiān)固?！　?、點(diǎn)焊法：利用小型焊頭將兩件大型塑料制品分點(diǎn)焊接，或整排齒狀的焊頭直接壓于兩件塑料工件上，從而達(dá)到點(diǎn)焊的效果。　　5、成型法：利用超聲波將塑料工件瞬間熔化成型，當(dāng)塑料凝固時(shí)可使金屬或其它材質(zhì)的塑料牢固。　　6、切除法：利用焊頭及底座的特別設(shè)計(jì)方式，當(dāng)塑料工件剛射出時(shí)，直接壓于塑

4、料的枝干上，通過(guò)超聲波傳導(dǎo)達(dá)到切除的效果?！　〕暡ń饘俸附拥脑怼　〕暡ń饘俸附邮?9世紀(jì)30年代偶然發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)時(shí)在作電流點(diǎn)焊電極加超聲振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)不通電流也能焊接上，因而發(fā)展了超聲金屬冷焊技術(shù)。超聲波焊接雖然發(fā)現(xiàn)較早，但是到目前為止，其作用機(jī)理還不是很清楚。它類似于摩擦焊，但有區(qū)別，超聲焊接時(shí)間很短，溫度低于再結(jié)晶；它與壓力焊也不相同，因?yàn)樗拥撵o壓力比壓力焊小的多。一般認(rèn)為在超聲波焊接過(guò)程中的初始階段，切向振動(dòng)出去金屬表面的氧化物，并是粗糙表面的突出部分產(chǎn)生反復(fù)的微焊和破壞的過(guò)程而使接觸

5、面積增大，同時(shí)使焊區(qū)溫度升高，在焊件交界面產(chǎn)生塑性變形。這樣在接觸壓力的作用下，相互接近到原子引力能夠發(fā)生作用的距離時(shí)，即形成焊點(diǎn)。焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，或超聲波振幅過(guò)大會(huì)使焊接強(qiáng)度下降，甚至破壞。　　超聲波金屬焊接原理，現(xiàn)國(guó)際上并無(wú)公論。　　超聲波金屬焊接的特點(diǎn)　　超聲波金屬焊接的特點(diǎn)是：不需要焊劑和外加熱，不因受熱而變形，沒(méi)有殘余應(yīng)力，對(duì)焊件表面的焊前處理要求不高。不但同類金屬，而且異類金屬之間也可以焊接。可以將薄片或細(xì)絲焊接在厚板上。超聲焊接良導(dǎo)電體的能量比電流焊接少的多，常用于晶體管或集成電路的引線

6、的焊接。用于藥物和易爆材料的密封焊時(shí)，能避免一般焊接因有溶解物體而污染藥品，不會(huì)因受熱而發(fā)生爆炸等等。　　超聲波金屬焊接的應(yīng)用　　按國(guó)際通行的用途，超聲波金屬焊有四大系列：點(diǎn)焊、滾焊、封切、線束，廣泛應(yīng)用于：汽車、制冷、太陽(yáng)能、電池、電子等各個(gè)領(lǐng)域超聲波金屬焊接適用產(chǎn)品：　　A.動(dòng)力電池多層正、負(fù)極焊接；鎳氫電池鎳網(wǎng)與鎳片焊接　　B.鋰電池、聚合物電池銅箔與鎳片焊接；鋁箔與鋁片焊接；鋁片與鎳片焊接　　C.汽車線束；電線頭成型；電線互焊；多條電線互焊成線結(jié)；銅、鋁線轉(zhuǎn)換　　D.電線、電纜與名種電子元件

7、、接點(diǎn)、連接器、端子焊接　　E.太陽(yáng)能電池、平板太陽(yáng)能吸熱板、鋁塑復(fù)合管滾焊，銅、鋁板拼接　　F.電磁開(kāi)關(guān)、無(wú)熔絲開(kāi)關(guān)等大電流接點(diǎn)、觸點(diǎn)、異種金屬片的焊接　　G.冰箱、空調(diào)等行業(yè)銅管封尾；真空器件銅、鋁管封切可水、氣密