超声波焊接的四个阶段

作者: 超声波安烽 分类: 焊接知识 发布时间: 2017-01-14 09:37

我们都知道塑料超声波的焊接技术由美国首次提出。近几十年以来,随着塑料及复合材料大量应用于工业生产和日常生活中以及电子工业的飞速发展和新型大功率换能器的出现,塑料超声波塑焊机以其焊接速度快、焊缝质量好、易于自动化、适合于大批生产等优势得到了极为广泛的应用并成为最常用的塑料焊接方法。一起了解下超声波焊接的四个阶段

1、超声波焊接原理及过程

超声波塑焊机的基本原理是利用超声频机械振动(频率为10~70kHz,振幅为1~250μm)作用于塑料零件,使其在压力下产生局部加热(发热是由于表面和分子间摩擦综合作用的结果)和熔化而形成焊缝。

超声波焊接的四个阶段

如图1所示,超声波焊接过程分为4个阶段:

第1阶段:焊头与零件接触,施压并开始振动。摩擦发热量熔化导能筋,熔液流入结合面。随着两零件之间距离的减少,焊接位移量(两零件之间由于熔体流动产生的距离减小值)开始增加。起初焊接位移量快速增加,然后在熔化的导能筋铺展并接触下零件表面时放慢增速。在固态摩擦阶段,发热是由于两表面之间的摩擦能和零件中的内摩擦产生的。摩擦发热使聚合物材料升温至其熔点。发热量取决于作用频率、振幅和压力。

第2阶段:熔化速度增加导致焊接位移量增大及两零件表面相接触。此阶段形成薄的熔化层,由于持续发热,熔化层厚度增加。此阶段的热量是由黏性耗散产生。

第3阶段:焊缝中溶液层厚度保持不变且伴随着恒温分布,出现稳态熔化。

第4阶段:在经过设定的时间或达到特定的能量、功率级或距离之后,电源切断,超声振动停止,开始进入第4阶段。压力得以保持,使部分额外熔液挤出结合面。在焊缝冷却和凝固时达到最大位移量,并发生分子间扩散。

安烽