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文檔簡(jiǎn)介

1、超聲波焊接(孤獨(dú)劍)首先,我給大家介紹一下什么是超聲波焊. .超聲波焊是一種快捷,干凈,有效的裝配工藝,用來(lái)裝配處理熱塑性朔料配件,及一些合成構(gòu)件的方法。目前被運(yùn)用的朔膠制品與之間的粘結(jié),朔膠制品與金屬配件的粘結(jié)及其它非朔膠材料之間的粘結(jié)!它取代了溶劑粘膠機(jī)械堅(jiān)固及其它的粘接工藝是一種先進(jìn)的裝配技術(shù)!超聲波焊接不但有連接裝配功能而且具有防潮、防水的密封效果一、超聲波的優(yōu)點(diǎn):1,1,節(jié)能2,2,無(wú)需裝備散煙散熱的通風(fēng)裝置3,3,成本低,效率高4,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)!目前工廠常用的超聲波焊接機(jī)二、超聲波焊接機(jī)的工作原理!超聲波焊接裝置是通過(guò)一個(gè)電晶體功能設(shè)備將當(dāng)前 50/60HZ50/60HZ 的

2、電頻轉(zhuǎn)變成 20KHz20KHz 或 40KHz40KHz 的電能高頻電能,供應(yīng)給轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將電能轉(zhuǎn)換成用于超聲波的機(jī)械振動(dòng)能,調(diào)壓裝置負(fù)責(zé)傳輸轉(zhuǎn)變后的機(jī)械能至超聲波焊接機(jī)的焊頭。焊頭是將機(jī)械振動(dòng)能直接傳輸至需壓合產(chǎn)品的一種聲學(xué)裝置!振動(dòng)通過(guò)焊接工作件傳給粘合面振動(dòng)磨擦產(chǎn)生熱能使塑膠熔化,振動(dòng)會(huì)在熔融狀態(tài)物質(zhì)到達(dá)其介面時(shí)停止,短暫保持壓力可以使熔化物在粘合面固化時(shí)產(chǎn)生個(gè)強(qiáng)分子鍵,整個(gè)周期通常是不到一秒種便完成,但是其焊接強(qiáng)度卻接近是一塊連著的材料!!三、超聲波焊接的應(yīng)用領(lǐng)域目前被運(yùn)用的朔膠制品與之間的粘結(jié),朔膠制品與金屬配件的粘結(jié)及其它非朔膠材料之間的粘結(jié)!四、超聲波焊接的工藝焊接:指的是

3、廣義的將兩個(gè)熱塑性塑料產(chǎn)品熔接的過(guò)程。當(dāng)超音停止振動(dòng)時(shí),固體材料熔化,完成焊接。其接合點(diǎn)強(qiáng)度接近一整塊的連生材料,只要產(chǎn)品的接合面設(shè)計(jì)得匹配,完全密封是絕對(duì)沒(méi)有什么問(wèn)題的,碟合:熔化機(jī)械鎖形成一個(gè)材質(zhì)不同的塑料螺栓的過(guò)程。嵌入:將一個(gè)金屬元件嵌入塑料產(chǎn)品的預(yù)留孔內(nèi)。具有強(qiáng)度高,成型周期短安裝快速的優(yōu)點(diǎn)!類似于模具設(shè)計(jì)中的嵌件!彎曲/生成音波將配件的一部分熔化再組成一個(gè)塑料的突起部位或塑料管或其它擠出配件。這種方式的優(yōu)勢(shì)在于處理的快速,較小的內(nèi)壓,良好的外觀及對(duì)材料本性的克服。點(diǎn)悍點(diǎn)焊是對(duì)沒(méi)有預(yù)留也或能源控制的兩個(gè)熱塑塑料組件的局部焊接。點(diǎn)焊也能產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)有力的粘合構(gòu)造,尤其適合一些大型配件、有

4、突起的塑料片或澆注的熱塑塑料以及那些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難以進(jìn)入接合面的產(chǎn)品。剪切切和封口一些有序與無(wú)序的熱塑材料的超音波工藝。用這種方法密封的邊緣不開(kāi)裂,且沒(méi)有毛邊、卷邊現(xiàn)象。紡織品/膠片的密封紡織品品及一些膠片的密封也可用到超音波。它可對(duì)膠片實(shí)行緊壓合,還可對(duì)紡織品進(jìn)行整潔的局部剪切與密封??p合的同時(shí)也起到了裝飾的作用。聚合物:熱塑性與熱固性將單體結(jié)合在一起的過(guò)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(guò)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

5、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。影響超音波焊接的因素說(shuō)起熱塑塑料的可焊接力,不能不說(shuō)到超音波壓合對(duì)各種樹(shù)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)半結(jié)晶型聚合物分子排列有序,有明顯的熔點(diǎn)(TmTm 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(kāi)熱源,溫度有所降低便會(huì)導(dǎo)致材料的迅

6、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。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??偟恼f(shuō)來(lái),愈硬的材料其傳導(dǎo)力愈強(qiáng)。(Andylee)問(wèn)題一:我以前有做過(guò)一個(gè)這樣的東東,在一個(gè)表面要求較高的塑膠件是垂直打入一個(gè)帶內(nèi)螺絲的金屬件,要求用 15KG15KG 的力都拉不出該金屬件,結(jié)果出來(lái)的東東都兇多吉少,問(wèn)題:1,1,用超聲波打入時(shí),破壞了已有高質(zhì)量塑膠表面,不但是精度達(dá)不到了,個(gè)別還出現(xiàn)凹凸什么的2,2,打好的東東放幾

7、天之后出現(xiàn)裂紋,使得預(yù)留孔與金屬件的干涉量一點(diǎn)都不好控制,大了-開(kāi)裂,小了-能承受的拉力不夠3,3,垂直度不好控制,裝上螺絲之后發(fā)現(xiàn)它老人家居然是斜的最后不得不改用其它方式作罷(cabaney)說(shuō),出現(xiàn)以上情況,主要是因?yàn)槟愕慕饘偌Y(jié)構(gòu)不合理。這種場(chǎng)合的金屬件(銅套)外表一般都要采用花紋(滾花)或者條文,花樣很多,有專業(yè)的廠家制造!而且中間腰部還要切一圈,類似于退刀槽”一樣的結(jié)構(gòu),然后在塑膠件孔內(nèi)預(yù)留單邊 0.10.10.20.2(根據(jù)花紋的粗細(xì))過(guò)盈量,再采用超聲波壓入,用夾具保證垂直即可?。╓udaoyU)問(wèn)題二:如果品是防水濫品,你的分段超是否醇致漏水呢?(孤獨(dú)劍)對(duì)防水產(chǎn)品來(lái)講,應(yīng)該是

8、不可取的!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。及至流動(dòng)的溫度(TgTg 玻璃化溫度)。這類樹(shù)脂通常能有效傳輸超WeldingTechniquesUltrasonicWelding.StepJointdesignImprovedsh&atresistanceExudingmeltdoesnotresultInavisualdefectAssistsinlocatsngpartsHuttftfinfHashtrupaddedBt/rrJOINTivirhciieiydireetorPoorbutolntdesignExcess

9、iveweldtimeExcessiveweldn&rgyExudingmettresultsinavisualdetectImprovedbuttjointdesignReducedweldtimeReducedweldenergyExudingflash(visibleFlashtrapaddedReductionhiweld4。鼻ExudingmeltdoesnotresultInavisualdefect(Rubbin)資料一:WeldingTechniquesUltrasonicWeldingAmorphouspolymerSemi-crystalihiepolymerSmallpa

10、rtLargepartSmallpartLargepart0,30.40.5-O.(E5-070.1ro0。toS0090。Stepioiit/TypicalctictyitirrcTffrWeldingTechniquesUltrasonicWeldingButtjointenergydirector:cornerconsideration、Optionaldesign:BillsurroundingenergydirectorI-WeldingTechniquesUltrasonicWeldingSurfacetexturesoppositetheenergydirectorcanimpr

11、oveweldqualityforjointsuchasthebuttjointPlasticpartbeforeweldingLowerpartInsufficientspreadingofenergydirectorLowerpartExcessiveflowofmeltLowerpartOptimumweldLowerpartTexturedsurface(Iihn918)資料二:ALP久II喟能三角形俾面BUTTJOINTWITHENERGYDIRECTOR在木墟船曜椿面的一青, 活著理曲加T小小的三育形乃揖1凸海環(huán)謝 I 勤聚集存三育的尖螭,由比渡小爆件的播崎面鞫而格成集中的制青波能

12、,灌網(wǎng)的嗖懦均句城疏潮烽面理生的懵著萬(wàn)刪且大大地減也了理接聆岬面量厚 11 小於 2.5mm3,098”才能用到依舒茲奧*rjcnD臺(tái)陪式理面SIFPJOIMTWITHENERGYDtRECTOR臺(tái)常加三直形凸揖使 d 接力更三匿固凸姝材料港化之通流入 H的空譚能看生 15 大的切力及鼓力強(qiáng)度,遣橙段就也可&兔外去上勺形的伊福AWFwaf-FAF*-AwtLb峰典谷式厚面TONGUEANDGROOVEJOINTW/JTHENERGYDIRECTOR一址 m*的三直形凸琳理面 y 首兩速 n 壽 im以容靜 MVfMi 易梆合城物值溶融的期料有電勃的空演剪切式焊面SHEARJOINT不鎬不形或閱

13、三零產(chǎn),造而岸面都有高度密掃效黑由星大量材料需要工勤M 費(fèi)高振幅及高能在瘴面 V)雇演副凹孔-以奔熱遹的海壁屬,不致不出外面*atta:南壁推件沿蟹受金相猜的黯果讖底消除缺口或病彈幡別瀛陽(yáng)於特縣HIM而且看m潞性的材料理接深度等六亶用灼 1.25 箍崎,像度高,不同塑醪之焊接可匹T娓糖觀黃榮乙討帕C霜西至常軸CETAL瞿克土KMLtCSW離CELLUL06ICSUBSHPC合成的皿曲瞅COVIN星初解Y蛤副偵 MW 至E*化攜帆刪L尼期YLQN置碟睛眄饕乙域股隅等P鬢米乙域P5調(diào)孫傳UIFONE戮輪乙ttP雋壬。輔西律修疆N翠城筍聆POLfESTEH黎丙惶喟喉隨盯例扎丫吃住鬟于濡B3B3- -

14、唾器圣西用閑云乙懦而安建於黑乙M MV V誦矍天乙/安內(nèi)必聚乙博i i8 8后AuAuJIJI尼能果至不t t化物常兌力氣pMCpMC畬金cYcocYcoV VtfcntfcnA Aasaslclc告成SISI嶷累里克力躇西全w w拈百虜才u u盲-重乙度材料牌靜鉀授 理柏近距通史UfimodihePdypff&pyltne鹿同 可良自孑相理FiledPclprapylene-貓 ft千蚱*尚可皇牡侵林傻H-jiDen 哪即 M 帆片廂ttt司司皇料件特If5wcet聚乙埔良郵?良持隹 今修GenflrMPurpass-般Rol-jnilyrcne第乙錄持停 抽皿喇IntjiacyRolyat

15、yrer-etIt:.由 J*特事持伊巧也物子1 加由嶗 GlassFilledStarts制單猩化產(chǎn)1特價(jià)燈修mi*氏$4k 隼丁二據(jù)星力特事 持便ts-fHi1$.A.N.不 L 址,再*尋他噴 片段構(gòu)鼻持僵Acrx*c里豐*蜘相環(huán)Mil抖侵 安里%l 四型腿營(yíng)的Kitt*相興判理特便 特球Horyl.-J部第將強(qiáng) 於澳Nylon尼峰隹舸將號(hào) 翔?叱 1 加 1 怕加瞿艮良格事靜懵ROIYPMHT旭neOxideH-1T良自出良AcetaiW良H:颼411W*fiflai4y且良他便痔勺:表示熔播默猊最佳|表示可以熔接強(qiáng)度向可口不宜熔拉以下是經(jīng)驗(yàn)之談(Kelly)上次我們公司要模具廠家做一

16、個(gè)電池盒,電池的上下蓋就是用超聲波焊接在一起的。那是我第一次接觸到超聲波焊接的概念,廠方的技術(shù)員希望結(jié)合處的截面是前面的三種樣式,當(dāng)然具體哪一種就根據(jù)你設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的實(shí)際情況來(lái)定了。第四種情況是不能接受的。可能和 rubbinrubbin 的內(nèi)容重復(fù)了,不過(guò)這是我遇到的實(shí)際情況,大家看看看看吧(cmk123cn)關(guān)于超聲的截面形狀,就不說(shuō)了,我這里增加一個(gè)對(duì)與三角形截面超聲的底下平臺(tái)的尺寸,一般我在手機(jī)電池中所做的超聲線采用 3 3 角形,尺寸高度 0.3-0.4,0.3-0.4,角度采用 6060 度,在電池中,由于壁厚有限,一般只有 0.7-1.0,0.7-1.0,我們盡量會(huì)采用 RUBBI

17、NRUBBIN 所說(shuō)的 STEPJOINTSTEPJOINT 方式,但是平臺(tái)的尺寸我們一般會(huì)做到 0.60.6 以上,否則容易出現(xiàn)超聲線往里面跑,超聲不牢,另外一種就是壁厚足夠,采用我圖上所示的那種形狀,里面做個(gè)筋擋住它,這樣的超聲效果一般都很好;創(chuàng)建使用Hypiji3ricip-DHypiji3ricip-D;4 4.與管宣常”記,二四忖I I,.帝叫.1-| |P-JpiP-Jpi-M-M- -irirI I另外還需注意一下超聲線的長(zhǎng)度,太長(zhǎng)了塑膠超聲時(shí)沒(méi)地方跑,不容易壓下去,需要用較大的振幅才可以,我常做的超聲線長(zhǎng)度一般為 3-4MM3-4MM在設(shè)計(jì)超聲模具時(shí), 象我所貼圖中的電池上殼是

18、做在下模, 下殼比較小(綠色的)做在上模,因?yàn)橄職け容^淺,這樣超聲時(shí)能量損失會(huì)圖 2 2(rubbin)其實(shí)我在實(shí)際的設(shè)計(jì)中一般也是采用“cmk123cncmk123cn兄所講的那種形式,一般的情況為了更好的保機(jī)殼上下蓋在超音波熔接之后的強(qiáng)度,可以將上下蓋的高度做彳 I I 不一至,即打破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念,不將 CaseCase 從中間分開(kāi),而是整個(gè)高度尺寸上下蓋可以做得高一點(diǎn),上蓋的高度尺寸可以做得小一點(diǎn),這樣在超音波熔接之后一般的情況下強(qiáng)度會(huì)較中分的要好得多。同時(shí)還要注意一點(diǎn)的是,一般的情況我是將音波線做在上蓋上,而凹槽部分做在下蓋上,這樣做當(dāng)然也是為提高其強(qiáng)度(個(gè)人看法)。對(duì)于音波線的高度我一般的情況下會(huì)取得比較大,因?yàn)楦鶕?jù)前次我所講的 IECIEC 標(biāo)準(zhǔn),如音波線的高度做得太小

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