影響超聲波焊接質量的因素

2021-12-23 17:31

近年來，超聲波焊接工藝以焊接速度快、能耗低、焊縫一致性好等優點，在塑膠產品的焊接上得到了廣泛的應用。隨著塑膠原料改性技術的快速發展，塑膠原料的品種繁多，影響超聲波焊接質量的因素也變得越來越多。

迄今為止，國內外研究學者認為影響超聲波塑料焊接質量的因素主要有三個：焊接材料的本身性能、超聲焊接設備的參數以及超聲焊接所處的工作環境，並且對超聲焊接工藝參數、焊接過程、焊接設備、焊接材料等方麵做了大量研究工作，其中焊接設備的工藝參數中，超聲焊接時間、焊接壓力、保壓時間是影響焊接質量程度最大的三種可調的工藝因素。

影響超聲塑料焊接質量的工藝參數主要包括焊接工具頭的振幅、焊接壓力、振動頻率、焊接時間、保壓時間等，這些工藝參數以及它們之間的共同作用都對焊接質量產生影響。振幅是超聲塑料焊接首要考慮的因素，振幅與使焊接材料熔融的能量有直接關係，不同焊接材料在不同頻率下都有相對適宜的振動幅值，在適宜的振幅範圍內可以提高塑料焊接接頭的強度；在超聲塑料焊接過程中，相同的振動速度下，高頻振動可以提高焊件的溫升速度，增強焊接強度，但高頻振動一般為高階諧振頻率，振動幅值一般較小，所以在頻率選擇時要在振幅與頻率間進行權衡；超聲焊接時間對焊接質量起到相當重要的作用，並且超聲焊接時間與材料無關，它們都存在適宜的時間範圍，過長的超聲焊接時間會使焊接件變形嚴重，影響表麵質量並使焊接區域邊緣的應力集中增大，焊接時間過短所產生的能量不足以使焊接件處於熔融的狀態，兩焊接件不能形成可靠的連接，這兩種情形都會造成焊接強度的下降；焊接壓力對焊接質量的影響較為複雜，影響熔融區的厚度以及取向程度，取得理想的焊接質量，焊接壓力也存在一定的範圍；保壓時間是為了使兩焊接件相互緊貼固化，在適宜的範圍內一般來說對焊接接頭強度的影響是正麵的。

由於超聲波焊接質量的影響因素複雜多樣，而且超聲波本身焊接時間短，焊接後產品難於檢測焊接質量，所以為獲得高焊接強度和密封要求的合格產品，必須選擇合適的超聲焊接設備，合理的設計塑膠零件和焊接頭的結構，根據塑膠原料的物性表慎重的選擇塑膠原料的種類，通過調整焊接設備的焊接工藝參數，掌握超聲波的焊接機理，更好地把這項工藝應用到塑膠產品上，提高產品的生產效率。

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