關(guān)于超聲波塑料焊接

超聲波塑料焊接工藝

超聲波焊是一種快捷，干凈，有效的裝配工藝，用來裝配處理熱塑性塑料配件，及一些合成構(gòu)件的方法。2）高周波熔接機(jī)工作原理是介質(zhì)材料在高頻電磁的作用下使物料內(nèi)部分子間互相激烈碰撞產(chǎn)生高溫終達(dá)到焊接和熔接的目的。目前被運(yùn)用的朔膠制品與之間的粘結(jié)，朔膠制品與金屬配件 的粘結(jié)及其它非朔膠材料之間的粘結(jié)。它取代了溶劑粘膠機(jī)械堅(jiān)固及其它的粘接工藝，是一種成熟的裝配技術(shù)。超聲波焊接不但有連接裝配功能而且具有防潮、防水的密封效果。

超聲波的優(yōu)點(diǎn)：  

1，節(jié)能

2，無需裝備散煙散熱的通風(fēng)裝置

3，成本低,

4，容易實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)

超聲波焊接機(jī)的工作原理

超聲波焊接裝置是通過一個電晶體功能設(shè)備將當(dāng)前50/60Hz的電頻轉(zhuǎn)變成20KHz或40KHz的電能高頻電能，供應(yīng)給轉(zhuǎn)換器。因此，釬料與低熔點(diǎn)母材之間就是同種金屬的熔焊過程，不存在特殊困難。轉(zhuǎn)換器將電能轉(zhuǎn) 換成用于超聲波的機(jī)械振動能，調(diào)壓裝置負(fù)責(zé)傳輸轉(zhuǎn)變后的機(jī)械能至超聲波焊接機(jī)的焊頭。焊頭是將機(jī)械振動能直接傳輸至需壓合產(chǎn)品的一種聲學(xué)裝置。  

振動通過焊接工作件傳給粘合面振動磨擦產(chǎn)生熱能使塑膠熔化，  振動會在熔融狀態(tài)物質(zhì)到達(dá)其介面時停止，短暫保持壓力可以使熔化物在粘合面固化時產(chǎn)生個強(qiáng)分子鍵，  整個周期通常是不到一秒種便完成，但是其焊接強(qiáng)度卻接近是一塊連著的材料。

臺州市錦亞機(jī)械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動摩擦焊接機(jī)，熱鉚焊接機(jī)，熱板焊接機(jī)，多頭非標(biāo)型超聲波塑料焊接機(jī)，以及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、自動化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計、制造及銷售為一體的技術(shù)服務(wù)性實(shí)體公司。

不同頻率的超聲波焊接機(jī)有什么不同？

超聲波塑料焊機(jī)按頻率不同可分為40khz、35khz、28khz、20khz、15khz，不同頻率超聲波焊機(jī)的區(qū)別如下：

01用途不同：超聲波焊接通過振動使塑料件達(dá)到連接的作用，頻率越高振幅越小，相應(yīng)的功率越小，所以高頻（40khz/35khz）焊機(jī)用于尺寸小二焊接精密的塑料件焊接；28khz焊機(jī)多用于手持點(diǎn)焊機(jī)，20khz/15khz超聲波焊機(jī)用于大而復(fù)雜塑料件的熔接。因此，當(dāng)物體的振動超過一定的頻率，即高于人耳聽閾上限時，人們便聽不出來了，這樣的聲波稱為“超聲波”。

02超聲波模具尺寸不同：超聲波模具常見的是半波焊頭，不同頻率超聲波焊機(jī)模具尺寸也不同，40k模具（7cm）、35khz（8cm）、28khz（10cm）、20khz模具（13cm）、15khz模具（17cm）。1、超聲波塑料焊接機(jī)超聲波作用于熱塑性的塑料接觸面時，會產(chǎn)生每秒幾萬次的高頻振動，這種達(dá)到一定振幅的高頻振動，通過上焊件把超聲能量傳送到焊區(qū)，由于焊區(qū)即兩個焊接的交界面處聲阻大，因此會產(chǎn)生局部高溫。測量超聲波模具長度也是判斷頻率的重要指標(biāo)之一。

03結(jié)構(gòu)不同：高頻焊機(jī)（40khz、35khz、28khz）發(fā)聲結(jié)構(gòu)是分體式（換能器 變幅桿為單獨(dú)部件）、臺式超聲波焊機(jī)（20khz、15khz）發(fā)聲結(jié)構(gòu)是一體式（換能器 變幅桿為整體件。

1. 耳垢防護(hù)器

一個有趣的應(yīng)用是使用激光焊接Phonak耳垢防護(hù)器，整個耳垢防護(hù)器的大小只有幾個毫米，需要將一個隔膜焊接到一個大約3毫米大小的墊圈上。隔膜對激光輻射是透明的，而墊圈則采用熱塑材料制成，可以吸收激光輻射。

2. 分析儀器

塑料激光焊接在生物分析儀器中也有廣泛應(yīng)用。

塑料激光焊接加工過程中熱影響范圍小，因此也適用于熱敏感的材料的焊接，比如表面有蛋白質(zhì)涂層的生物芯片的焊接。

3. 微流控部件

生物分析儀器的例子是液體分析芯片，這種芯片含有微流道系統(tǒng)，用來采集及分析液體物質(zhì)。通常流道只有幾厘米長，可能有幾十微米到幾百微米寬，其寬高比都小于1。為了更好的讓用戶了解其中的不同，小編為大家整理下超聲波塑料、金屬焊接機(jī)的焊接原理及區(qū)別。流道承受的壓力通常有幾帕。這些微流道通常由很薄的塑料片構(gòu)成，其厚度可能從幾毫米到20微米不等。要對如此精密的產(chǎn)品進(jìn)行焊接，掩模焊接是的方法。采用掩模焊接后，只要使用比較低質(zhì)量的二極管激光就可以完成焊接，從而節(jié)省大量投資。另外，采用掩模焊接也可以大幅提高生產(chǎn)效率。

4. 配藥系統(tǒng)

“給藥系統(tǒng)”或藥品配料系統(tǒng)可幫助患者持續(xù)用藥。其越來越小巧的結(jié)構(gòu)更加便于攜帶。一般認(rèn)為脫碳層由于碳的減少而導(dǎo)致該區(qū)域組織、性能發(fā)生較大變化（一般是劣化），從而使得該區(qū)域容易在服役過程中發(fā)生早期失效。例如Rowe Pump 泵是一臺純物理驅(qū)動的泵，可設(shè)置不同的泵送劑量。其組件必須承受高達(dá) 4 bar 的內(nèi)部壓力。由于直接用于患者，因此衛(wèi)生方面要求極高，而且集成的微通道直徑位于 >10 μm 區(qū)域，焊縫必須完全無顆粒。借助激光焊接技術(shù)可滿足這些要求。

5. 球囊導(dǎo)管  

球囊導(dǎo)管激光焊接是使用激光作為能量來源的紅外線焊接，可以使用激光束直接射到吸收激光的塑料表面，使塑料熔化實(shí)現(xiàn)焊接。形狀復(fù)雜或大厚度的焊件，焊縫金屬在冷卻時收縮應(yīng)力大，容易產(chǎn)生裂紋，必須選用抗裂性能強(qiáng)的焊條，如低氫型焊條，高韌性焊條或氧化鐵型焊條。先進(jìn)的激光焊接技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)球囊頭端和管體的無縫連接，使球囊導(dǎo)管在彎曲而狹窄的病變血管中推進(jìn)時暢通無阻，對血管的損傷降至，操作過程更加安全。激光焊接技術(shù)的引進(jìn)有利于進(jìn)一步縮小球囊擴(kuò)張導(dǎo)管外徑。

通過電磁作用軟化表面的焊接方法

1、高頻焊接

       高頻焊接是利用電磁感應(yīng)原理高頻感應(yīng)加熱技術(shù)，穿透塑料制品對埋藏于塑料件內(nèi)部的感應(yīng)體或磁性塑料產(chǎn)生感應(yīng)加熱，使得被焊塑料在快速交變電場中產(chǎn)生熱量而使待焊接部位迅速軟化熔融，繼而填充接口間隙，并輔以完善的機(jī)械裝置達(dá)到焊接。因而又被稱作液相過渡焊，他們的共同特點(diǎn)就是接頭中不存在鑄造組織。適用于文具夾、可充氣物品、防水衣和血袋等產(chǎn)品的焊接。

2、紅外線焊接

       這項(xiàng)技術(shù)類似于電熱板焊接，將需要焊接的兩部分固定在貼近電熱板的地方但不與電熱板接觸。在實(shí)際生產(chǎn)操作中，如果產(chǎn)品在超聲波焊接后出現(xiàn)錯位怎么辦，可以通過以下方法進(jìn)行改進(jìn)：1、減少焊接壓力。在熱輻射的作用下，連接部分被熔融，然后移去熱源，將兩部分對接，壓在一起完成焊接。這種方式不產(chǎn)生焊渣、無污染，焊接強(qiáng)度大，主要用于 PVDF、PP 等精度要求很高的管路系統(tǒng)的焊接。

3、激光焊接

       原理是將激光器產(chǎn)生的光束通過反射鏡、透鏡或光纖組成的光路系統(tǒng)，聚焦于待焊接區(qū)域，形成熱作用區(qū)，在熱作用區(qū)中的塑料被軟化熔融，在隨后的凝固過程中，已熔化的材料形成接頭，待焊接的部件即被連接起來，通常用于PMMA、PC、ABS、LDPE、HDPE、PVC、PA6、 PA66、PS等透光性好的材料焊接，在熱作用區(qū)添加碳黑等吸收劑增強(qiáng)吸熱效果。大家可能看到過夏天的夜晚有許多蝙蝠在庭院里來回飛翔，它們?yōu)槭裁丛跊]有光亮的情況下飛翔而不會迷失方向呢。塑料激光焊接的優(yōu)點(diǎn)較多：焊接速度快、精度高；自動化、精密數(shù)控容易實(shí)現(xiàn)。因此，塑料激光焊接技術(shù)在汽車、、包裝等領(lǐng)域得到了比較廣泛的應(yīng)用。