超声波焊接在连接器中的应用

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1、第"期机电元件’()*#%+(*"!!#$$%年&#月!"!#$%&’!#()*+#)"#&’,&*!*$-,-.*#$$%工艺与材料超声波焊接在连接器中的应用赵仕彬（贵州航天电器股份有限公司，贵州!贵阳!11$$$2）!!摘要：超声波焊接是一门新型高效的塑料连接固定技术。本文简明扼要地介绍了超声波焊接的原理，结合面的设计方法、设计要点，以及在连接器中的具体应用和适用范围。关键词：超声波焊接；结合面设计；熔接线；连接形式6中图分类号：341$5*1!!文献标识码：7!!文章编号：&$$$/%&55（#$$%）$"/$$5%/$"固定和保护接触件的作用。这些因素使得材料韧性./引//言和

2、弯曲强度无法兼得，加上其它方面的性能要求，如在连接器的某些结构形式中，通常在两体式的阻燃性、绝缘性、潮湿等，使实际选材时难以找到合绝缘体之间采用胶粘剂粘接的方法将其结合成一个适的材料。整体，或是上下绝缘体设计成倒钩的形式，通过倒钩随着新技术、新工艺的不断发展，涌现出了众多和槽相扣连接在一起。对于一体式的绝缘体，如印新型高效的塑料连接固定技术，如超声波焊接、振动制板连接器，为了固定接触件，通常采用在接触件上焊接、汽相焊接等。超声波焊接以其生产效率高、生设计倒钩，然后与绝缘体过盈配合，靠倒钩卡在绝缘产成本低、精度保证高、质量一致性好和维护使用方体台阶上实现固定。采用胶粘剂连接上下绝缘体便等

3、优点而成为塑料连接固定的理想选择。时，胶粘剂容易流入孔内，固化后阻碍接触件的装入0/超声波焊接的原理和取出。要满足正常使用，需增加铰孔工序，从而增加了连接器的制造成本，且铰孔时容易损伤撑簧圈，超声波焊接的原理是将超声波传递到塑料制品造成产品失效。上下绝缘体采用相扣连接的形式，上，并以#$89:;5$89:的频率及适当的振幅使塑料使模具开制难度加大，而绝缘体结构的不对称性，容制品的结合面之间和分子之间剧烈振动和摩擦，使温易产生翘曲变形，且倒钩的钩子部分的磨损、成型不度急剧升高。当温度高到足以使塑料熔化时，结合面足或后续工序的损坏等均易造成产品脱钩而失效。的材料产生“塑流”。在振动停止后，

4、材料在压力下固在一体式的印制板连接器中，接触件上设计了倒钩，化，从而形成均匀的焊接，整个焊接过程在&<;5<内倒钩通过过盈配合装配到绝缘体台阶中实现固定。完成。近年来，超声波焊接技术已广泛用于电子、电该结构形式要求绝缘体材料有良好的韧性，否则易器、交通等行业的塑料焊接领域，如音响外壳、电子出现绝缘体开裂；但韧性良好的材料，塑压的制品弯表、车灯、喇叭、电源开关盒、整流器、定时器、继电器、曲强度（刚度）低。一体式的连接器一般为细长型开关、计算机、电视机、洗衣机等。超声波焊接的形式外形，又要求绝缘体材料有较高的弯曲强度，以防止主要有：两塑料件间焊接、金属与塑料件间焊接（嵌连接器在插合时绝缘体

5、发生弯曲，不能较好地起到插、铆接）、塑料袋封口、除浇口、切边等。收稿日期：#$$%/$0/&0’第.期赵仕彬：超声波焊接在连接器中的应用-,除材料本身的可焊接性能外，影响超声波焊接量的塑料，如结晶型、低刚度或高熔化温度的非结晶质量的主要因素是压力、振幅和焊接时间。压力主型塑料，例如聚碳酸脂、聚砜、聚苯硫醚等，则需要较要使零件的焊接面紧密贴合，使整个焊接表面都可高的熔接线，其最小设计高度为#!%&&。以相互接触，压力越大，传递到焊接面的功率就越多。压力过低时，会延长焊接时间，使零件表面产生疤痕或质量不佳；压力过高时，会使零件破裂。振幅的大小则决定塑料熔化的程度。焊接时间指熔化塑料后持续的

6、时间，焊接时间过长会产生飞边，甚至使远离焊接的区域也熔化，这对于需要保证孔径尺寸的零件来说是有害的，如压接式连接器，对无须拆卸的连接器则无影响。压力、振幅和焊接时间三者是相互影响的，在实际应用时应根据连接器的具体要求和材料的可焊性综合考虑。图"’熔接线的尺寸设计比例及焊接后的尺寸比例!"结合面设计!!$"结合面的连接形式设计塑料零件的两个结合面的形状，对于获得最佳为了适应不同的使用要求，如外观、连接强度、焊接质量来说非常重要。有各种各样的连接设计，密封或其它特殊要求，需要对结合面设计不同的连每一种都各有其优点，各种设计的使用取决于许多接形式。图$简要表示了各种适于超声波焊接的基因素，如

7、塑料类型（熔化温度、弹性模量、耐冲击性、本结合面连接形式，这些典型的连接形式稍作修改摩擦系数以及热导率）、零件几何形状和焊接的要求即可满足具体的使用要求。其中，图$（(）为平面式（即粘性、强度和密封）等。连接，适用于对外观质量要求不高的一般场合。图!!#"熔接线的设计$（)）为阶梯式连接，这种设计适用于有外观要求，熔接线主要为超声波焊接进行能量导向，它在在侧面不宜有过多的熔体或溢料的场合。图$（*）焊接时熔化并分布于结合面，起到连接和密封的作为