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技术分析

超声焊接

2016/05/12

超声波焊接


超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面,在加压的情况下,使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。 

超声焊接需要包含超声波发生器、转换器、升压器、焊具等部件。图片来源:engarena

过程

图片来源:science.howstuffworks
1)焊头对塑料表面施压
2)焊头每秒20000到40000次振动
3)振动产生摩擦热使材料融化粘接

类型

熔接法、柳焊法、埋植、点焊
埋植
埋植指的是焊头在压力下将金属零件挤入塑料孔内

柳焊
柳焊法指的是振动的焊头压制物品的突起处使其热熔为铆钉状,从而使两物体机械铆合


点焊
点焊指的是对于焊线不易设计的物体进行分点焊接,同样可达到熔接效果。

成型

图片来源:forwardtech

熔接口设计

超声焊接一般都要求熔接口要小,接触面要统一。接口设计取决于焊接的材料,焊件的形状以及焊件要求等因素。
通常连接的三角形状部分会聚集超声能量,并快速融化形成焊接面。
由左向右(对接接头、阶梯型、榫槽型)


剪切型:适用与需要密封或者塑料在很窄的温度区间内快速从固态变成熔融状态的场合。

图片来源:forwardtech

影响焊接性能因素

树脂结晶和非结晶状态
脱模剂
含水率
润滑油
颜料
塑化剂
树脂等级
填料

适用材料

超声焊接是一种快速、坚固、干净和可靠的塑料和金属连接工艺。用于热塑性胶片和板的链接,大多数金属都可以进行超声焊接。
适用的塑料
PS、ABS、Acrylic、ABS、SAN、PMMA、PC-ABS Blends、 Polycarbonate/PC、PC-ABS Blends、PPS、Polysulfone/PSO、PVC、ASA、PPO、PC-PBT Blends、Polyester、Ryton、PET、Polyamide Co-polymer (Nylon 6-3-T)、Valox Polyamide/Nylon 6、Polyamide/Nylon 6/6、PBT、PP、PE、Polyacetal、Ultem(PEI)

典型应用

塑料:自动化、仪表、医药、纺织和玩具业。

金属:薄板的点焊或者线焊、微型电路等。


超声焊接的一般特征

连接尺寸 受限
最大厚度(mm)
聚合物:0.1~3
金属 0.01~10
不同材料可以连接
处理温度范围(℃))
聚合物 100~250
金属 300~600

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