塑料聚合物超聲波焊接不良的原因及對(duì)策調(diào)整

2021-08-04 17:03

超聲波焊接是最常用的塑料焊接方法。超聲波焊接區(qū)域的熱量增加是機(jī)械振動(dòng)的吸收、連接區(qū)振動(dòng)(波)的反射及零件表面的摩擦綜合作用的結(jié)果。零件的超聲波焊接性由焊接設(shè)備、被焊材料的物理性能、零件的設(shè)計(jì)和焊接參數(shù)決定。材料焊接的難易程度取決于傳遞高頻振動(dòng)的能力。通常，彈性模量高的塑料對(duì)振動(dòng)具有較低的內(nèi)部損耗，因而能傳遞最大能量到接頭處。這意味著材料剛性愈大，超聲波焊接愈容易。

塑料聚合物超聲波焊接不良的原因及對(duì)策調(diào)整

(1)沒有達(dá)到預(yù)期的焊接強(qiáng)度。出現(xiàn)焊接強(qiáng)度不夠如焊接假象等，我們認(rèn)為焊接線沒有完全融合是其主要發(fā)生的原因:①查找焊接機(jī)相關(guān)的原因:焊頭振幅的確認(rèn)，加壓力、焊接時(shí)間等條件的調(diào)節(jié);②產(chǎn)品尺寸不穩(wěn)定的影響。焊接制品翹曲變形的改善，進(jìn)行成型條件的調(diào)節(jié)、模具尺寸確認(rèn)等。

(2)氣密性不佳問題。氣密不佳我們需從接合部形狀設(shè)計(jì)不好進(jìn)行總結(jié):①接合部設(shè)計(jì)的變化。如焊接線結(jié)合部分的斜面、剪切、逐次等焊頭的片面接觸，貼合線變形等引起的局部發(fā)熱造成發(fā)泡，過焊接造成的樹脂劣化發(fā)泡;②超聲焊接焊頭調(diào)整，如治具的平行度調(diào)整、成型品的變形確認(rèn)等;③超聲波工藝條件的調(diào)整，如超聲時(shí)間的縮短、焊接深度的調(diào)整，圖示為適當(dāng)焊接和過度焊接造成的氣密性不夠。

(3)制品中有裂紋發(fā)生。裂紋發(fā)生往往是超聲波振動(dòng)引起的共振破壞導(dǎo)致:①制品形狀的改變，如增加厚度、減少銳角部分，改善制品熔接位置等度等;②振動(dòng)(能量)的低減，如縮短發(fā)振時(shí)間、降低焊頭振幅、減少裝配件間的阻力影響等;③治具不合適，調(diào)整或更換焊接治具;④制品和治具之間夾緩沖材，吸收部分能量，從而導(dǎo)致制品開裂。

(4)飛邊發(fā)生。飛邊產(chǎn)生主要出現(xiàn)在焊接線溢出位置:①接合部的改善，如設(shè)置飛邊滯留槽等;②焊接參數(shù)調(diào)整，如減少焊接時(shí)間、提高焊接壓力等。

以上就是塑料聚合物超聲波焊接不良的原因及對(duì)策調(diào)整方法，超聲波成功焊接至關(guān)重要的是適當(dāng)?shù)慕宇^設(shè)計(jì)、適當(dāng)?shù)暮割^振幅、適當(dāng)?shù)暮割^接觸面積。超聲波焊接過程的最佳條件選配需考慮三個(gè)主要因素:材料性能、零件和接頭設(shè)計(jì)、適用性要求。

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