塑料件對(duì)超聲波焊接過程的影響

    在生產(chǎn)過程中，并不是所有的塑料材料都能進(jìn)行焊接的，能夠被超聲波焊接的塑料都屬于熱塑性塑料，只有分子結(jié)構(gòu)相同或相近的熱塑性塑料才能進(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。下圖是一些常見塑料焊接相容性的比較。

      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。

   超聲波焊接塑料件

     1.壓力

      對(duì)焊接表面施加適當(dāng)?shù)膲毫Γ附硬牧蠈⒂蓮椥韵蛩苄赃^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，從而增加焊接塑料面密封性能。

     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)間過長會(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)，焊接塑料才能保證分子間充分?jǐn)U散融合，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?，保證足夠的分子間融合，消除虛焊的現(xiàn)象。除了焊接設(shè)備和操作人員技能水平外，來之于塑料內(nèi)部或外部的各種因素，對(duì)焊接質(zhì)量有一定的影，應(yīng)當(dāng)引起重視。

      4 塑料的吸濕性

  如果焊接潮濕的塑料制品，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。

      5 塑料中的填充物

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

      6 焊接面的清潔

  焊接塑料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，塑料焊接方法可分為通過外加熱源軟化、通過機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式軟化、種和通過電磁作用軟化幾種。

     絕大部分常用的注塑成形聚合物都可用超聲焊接，但超聲塑料焊接焊接塑料的難易與被焊本身的許多特性有關(guān)，塑料的磨擦系數(shù)越大，導(dǎo)熱性越差，界面越易形成熔融層，其超聲焊接性能就越好，塑料越硬，在平面焊接時(shí)，由于振動(dòng)傳輸損耗小，超聲焊接就越容易，結(jié)晶型塑料由于從固態(tài)到熔融狀態(tài)，溫度范圍很窄，非常迅速，故焊接性能較差，調(diào)整很困難。

   軟性塑料在鉚焊程嵌插焊時(shí)，其超聲焊接的性能較硬性能塑料容易。目前，各類塑料制品層出不窮，這里將幾種常見的塑料的超聲焊接性能作簡單的介紹。

  1) ABS.HIPS .PMMA. MPPO:  鋼性非結(jié)晶體材料，極易傳導(dǎo)20000HZ的超聲頻率，因而特別適合超聲焊接，無論遠(yuǎn)距離或近距都達(dá)到良好的焊接效果;

  2) PC PSU:  材料熔點(diǎn)高，吸濕性強(qiáng)，因而焊接前作烘干處理，否則材料內(nèi)的濕氣會(huì)妨礙焊接強(qiáng)度，同時(shí)濕氣會(huì)使焊接時(shí)耗能較大，焊接時(shí)間長;

  3)焊接塑料PA:是吸濕性較強(qiáng)的結(jié)晶型材料，因面焊接前應(yīng)予烘干;

  4)焊接塑料PP.PE:屬結(jié)晶型材料，超聲傳導(dǎo)時(shí)，會(huì)有較大的損耗，故遠(yuǎn)距離焊接困難;

  5)熔接PVC:是一種熔點(diǎn)低又軟的材料，超聲能量損耗大，焊接時(shí)，極易燒壞焊件表面。