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欣宇超聲波機(jī)械專業(yè)超聲波機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)供應(yīng)商
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4公司動(dòng)態(tài)

淺談熱塑性塑膠焊接,超音波焊接技術(shù)

文章出處:公司動(dòng)態(tài) 責(zé)任編輯:東莞市欣宇超聲波機(jī)械有限公司 發(fā)表時(shí)間:2011-07-26
  

   廣州超聲波隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,塑膠以其 重量輕、比強(qiáng)度高、耐腐蝕、易加工等優(yōu)點(diǎn)廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活的各個(gè)領(lǐng)域。但是,由于加工工藝等方面的原因,很多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品不能一次加工成型,需要把多個(gè)零部件無(wú)縫連接到一起,大體有兩種方法:粘接和焊接。

   一般來(lái)將,粘接工藝生產(chǎn)效率低并且膠粘劑都有一定的毒性,容易引起環(huán)境污染和危害生產(chǎn)人員健康的不良后果。所以,惠州超聲波塑膠焊接工藝得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

   東莞高頻機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,并不是所有的塑膠材料都可以進(jìn)行焊接, 能夠被高頻焊接的塑膠均屬于熱塑性塑膠, 只有分子結(jié)構(gòu)相同或相近的熱塑性塑膠才能進(jìn)行焊接,在焊接面上是分子間的化學(xué)結(jié)合,所以母體材料越相近,焊接效果越好。

   惠州高周波我們還需要考慮到影響焊接質(zhì)量的因素才能得到較好的焊接效果。在進(jìn)行焊接時(shí),壓力、時(shí)間、吸熱量(熔融量)是確保焊接質(zhì)量的三要素。

   1. 壓力
  對(duì)焊接表面施加適當(dāng)?shù)膲毫?,焊接材料將由彈性向塑性過(guò)渡,還可以促進(jìn)了分子相互擴(kuò)散并擠去焊縫中的殘余空氣,從而增加焊接面密封性能。

   2. 時(shí)間
  要有適當(dāng)?shù)臒崛蹠r(shí)間和足夠的冷卻時(shí)間。當(dāng)熱功率一定時(shí),時(shí)間不夠會(huì)出現(xiàn)虛焊,時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)造成焊件變形,熔渣溢出,有時(shí)還會(huì)在非焊接部位出現(xiàn)熱斑(變色)。
  必須保證焊接面吸收足夠的熱量達(dá)到充分熔融的狀態(tài),才能保證分子間充分?jǐn)U散合,同時(shí)必須保證足夠的冷卻時(shí)間使焊縫達(dá)到足夠的強(qiáng)度。

   3. 熔融量
  熱熔時(shí)間和熱功率協(xié)調(diào)調(diào)整才會(huì)的到最恰當(dāng)?shù)娜廴诹浚WC足夠的分子間融合,消除虛焊的現(xiàn)象。除了對(duì)高頻焊接設(shè)備和操作人員技能水平外,來(lái)之于塑膠內(nèi)部或外部的各種因素,對(duì)塑膠焊接質(zhì)量有一定的影響,應(yīng)當(dāng)引起重視。

●塑膠的吸濕性
  如果焊接潮濕的塑膠制品,內(nèi)含的水分會(huì)在受熱后化為蒸汽跑出而在焊面上出現(xiàn)氣泡,使焊接面密封性能減弱。吸濕較為嚴(yán)重的材料有 PA 、 ABS 、 PMMA 等。用這些材料做的制品,焊前必須進(jìn)行干燥處理。

●塑膠中的填充物
  如玻璃纖維、滑石粉、云母等,它們改變了材料的物理特性。塑膠中填充料的含量同塑膠的可焊性和焊接質(zhì)量有很大的關(guān)系。填充物含量低于 20% 的的塑膠可以正常進(jìn)行焊接,不需要進(jìn)行特殊的處理。填充物含量超過(guò) 30% 時(shí),由于表面塑膠比例不足,分子間融合的不夠,會(huì)降低密封性。

東莞超聲波焊接面的清潔
  焊接表面必須清潔沒有雜質(zhì),才能保證足夠的焊接強(qiáng)度和氣密性。 在選取正確的可焊接的材料和排除了影響焊接效果的不利因素外,還要根據(jù)材料種類和制品形狀、成本的的高低采取適當(dāng)?shù)暮附臃椒?。按所采用的加熱軟化方式的不同?塑膠焊接方法可分為通過(guò)外加熱源軟化、通過(guò)久羅高頻機(jī)高頻軟化幾種。

通過(guò)外加熱源方式軟化的焊接技術(shù)有以下幾種:

●熱板焊接
  可能是最簡(jiǎn)單的塑膠焊接技術(shù),但這種方式特別適合于需要大面積焊接面的大型塑膠件的焊接, 一般是用平面電熱板將需焊接的兩平面熔融軟化后迅速移去電熱板合并兩平面并加力至冷卻。 這種方法焊接裝置簡(jiǎn)單,焊接強(qiáng)度高, 制品、焊接部的形狀設(shè)計(jì)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易。但由熱板產(chǎn)生的熱量使制品軟化,周期較長(zhǎng),熔融的樹脂會(huì)粘附到電熱板上且不易清理(電熱板表面涂 F4 可減輕這種現(xiàn)象),時(shí)間長(zhǎng)了形成雜質(zhì)影響粘接強(qiáng)度;需嚴(yán)格控制壓力和時(shí)間保證適當(dāng)?shù)娜廴诹?;?dāng)不同種類的樹脂或金屬與樹脂相接合時(shí),會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度不足的現(xiàn)象。

東莞超聲波熱風(fēng)焊接
 當(dāng)熱風(fēng)氣流直接吹向接縫區(qū)時(shí),導(dǎo)致接縫區(qū)和與母材同材質(zhì)的填充焊絲熔化。通過(guò)填充材料與被焊塑膠熔化在一起而形成焊縫。這種焊接方法焊接設(shè)備輕巧容易攜帶,但對(duì)操作者的焊接技能要求比較高。

●熱棒和脈沖焊接
  這兩項(xiàng)技術(shù)主要用在連接厚度較小的塑膠薄膜的焊接。并且這兩種方法相似,都是將兩片薄膜緊壓在一起,利用熱棒或鎳鉻絲產(chǎn)生的瞬間熱量完成焊接。

通過(guò)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式軟化完成焊接的方法有:

●按運(yùn)動(dòng)軌道可分為直線型和旋轉(zhuǎn)型
  直線型可用于直線焊縫的焊接和平面焊接的焊接,旋轉(zhuǎn)型可用于圓形焊縫的焊接。在利用壓力下的兩部分在摩擦過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦熱量使接觸部分的塑膠熔融軟化,對(duì)正固定直到凝結(jié)牢固。

●超音波焊接
 東莞超聲波焊接就是使用高頻機(jī)械能軟化或熔化接縫處的熱塑性塑膠。被連接部分在壓力作用下固定在一起,然后再經(jīng)過(guò)頻率通常為 20 或 40 千赫的超音波振動(dòng), 換能器把大功率振動(dòng)信號(hào),轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的機(jī)械能,施加于所需焊接的塑膠件的接觸界面,焊件接合處劇烈摩擦瞬間產(chǎn)生高熱量,從而使分子交替熔合,從而達(dá)到最好的焊接效果。 超音波焊接過(guò)程很快,焊接時(shí)間不到一秒,并且很容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,在 電子、電器、汽車零件、塑膠玩具、文具用品、日用品、工藝品、化妝品等各個(gè)行業(yè) 廣泛應(yīng)用。 此種方式焊接是一種全自動(dòng)焊接過(guò)程,都需要專用焊接設(shè)備。一旦確定了正確的焊接參數(shù),操作工即可穩(wěn)定生產(chǎn)。久羅可以提供相關(guān)的各類各型號(hào)的高頻,超音波焊接設(shè)備及焊接模具和技術(shù)培訓(xùn)。

欣宇超音波焊接的優(yōu)點(diǎn)是:快速、靈活、焊接過(guò)程穩(wěn)定且不需焊劑或保護(hù)氣體,也不產(chǎn)生有害氣體或熔渣,環(huán)保無(wú)
污染產(chǎn)品焊接質(zhì)量有保證。

通過(guò)電磁作用軟化表面的焊接方法有:

●高頻焊接,東莞高頻機(jī)

  東莞超聲波高頻焊接是利用電磁感應(yīng)原理高頻感應(yīng)加熱技術(shù),穿透塑膠制品對(duì)埋藏于塑膠件內(nèi)部的感應(yīng)體或磁性塑膠產(chǎn)生感應(yīng)加熱, 被焊塑膠在快速交變電場(chǎng)中可以產(chǎn)生熱量而使需焊接部位迅速軟化熔融,繼而填充接口間隙,并以完善的機(jī)械裝置輔助達(dá)到完美焊接。
  產(chǎn)生高頻感應(yīng)的最為常用的方法是,利用高頻電流通過(guò)線圈,從而得到一個(gè)強(qiáng)大的高頻磁場(chǎng)。感應(yīng)體(即發(fā)熱體)一般為鐵、鋁、不銹鋼等材料, 但也使用通過(guò)添加磁性物質(zhì)加工而成的磁性復(fù)合塑膠。
  通過(guò)這種方法焊接制作的產(chǎn)品包括文具夾,可充氣物品,防水衣和血袋等等。

●紅外線焊接
  這項(xiàng)技術(shù)類似于電熱板焊接,將需要焊接接的兩部分固定在貼近電熱板的地方但不與電熱板接觸。在熱輻射的作用下,連接部分被熔融,然后移去熱源,將兩部分對(duì)接,壓在一起完成焊接。
 東莞超聲波這種方式不產(chǎn)生焊渣、無(wú)污染,焊接強(qiáng)度大, 主要用于 PVDF 、 PP 等精度要求很高的管路系統(tǒng)的連接。

東莞超聲波  20 世紀(jì) 70 年代,激光開始被應(yīng)用到塑膠焊接上。它的原理是將激光器產(chǎn)生的光束( 通常存在于電磁光譜紅外線區(qū)的集束強(qiáng)輻射波) 通過(guò)反射鏡、透鏡或光纖組成的光路系統(tǒng),聚焦于待焊接區(qū)域,形成熱作用區(qū),在熱作用區(qū)中的塑膠被軟化熔融,在隨后的凝固過(guò)程中,已融化的材料形成接頭,待焊接的部件即被連接起來(lái),通常用于 PMMA 、 PC 、 ABS 、 LDPE 、 HDPE 、 PVC 、 PA6 、 PA66 、 PS 等透光性好的材料,在熱作用區(qū)添加碳黑等吸收劑增強(qiáng)吸熱效果。

東莞超聲波的優(yōu)點(diǎn)較多:焊接速度快、精度高;自動(dòng)化、精密數(shù)控容易實(shí)現(xiàn);成本相對(duì)較低。因此,塑膠激光焊接技術(shù)在汽車、醫(yī)療器械、包裝等領(lǐng)域得到了比較廣泛的應(yīng)用。

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