塑料超声波焊接技术(下)

《塑料超声波焊接技术(下)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、张胜玉·塑料超声波焊接技术（下）塑塑料超声波焊接技术（下）料超声波焊接技术（下）PPlasticultrasonicweldingtechnology(Part2)lasticultrasonicweldingtechnology(Part2)张胜玉(汉瑞普泽粉粒体技术（上海）有限公司，上海201505)摘要：超声波焊接是最常用的塑料焊接技术，在塑料加工业久享盛誉。由于焊接速度快、低能耗、焊缝质量一致性与再现性好，该技术是包装、汽车、医疗、电气、电子、家用器具行业大批量生产应用的首选焊接技术。在论及超声波焊接原理及过程、焊接设备、工艺参数、特点、应用、派生方法、最新进展，着重对焊接性、接头设计

2、进行了概括和总结。关键词：超声波焊接；焊接性；焊头；导能筋；接头设计；近场焊；远场焊；振幅分阶；力分阶中图分类号：TQ320.674文章编号：1009-797X(2015)10-0007-09文献标识码：BDOI:10.13520/j.cnki.rpte.2015.10.002（接上期）5.1.2带导能筋的阶式接头图6是带导能筋的阶式接头。该接头容易模制，用最小的工作量可获得强而整齐的接头。由于塑料流入垂直间隙，阶式接头通常比对接接头强度高。阶式接头剪切强度及拉伸强度都很好，通常用于需要良好表面外观的场合。阶式接头用于对齐，适用于外露面过量熔体和飞边不可接受的场合。阶式接头推荐用于壁厚至少2m

3、m时。在焊接结晶性塑料时，应使用60°图6带导能筋的阶式接头夹角的导能筋而不是90°的。图7是基本阶式作者简介：张胜玉（1970-），男，高级工程师，毕业接头设计的各种变体形式。于上海交通大学材料科学及工程系焊接专业，工学学士。已5.1.3带导能筋的榫槽接头发表论文10余篇，其中《塑料激光焊接》在第三届华中地区科学技术推广大会荣获二等奖，《搅动摩擦焊原理及应用》图8是带导能筋的榫槽接头。该接头主要被中国高科技产业化研究会评为一等奖，研究方向为塑料及用于扫描焊接、零件自定位和防止内外部飞边。复合材料焊接，焊接新技术新工艺。该接头结合强度是迄今为止讨论的三种接头中收稿日期：2014-08-1420

4、15年第41卷·7·橡塑技术与装备（塑料版）CHINARUBBER/PLASTICSTECHNOLOGYANDEQUIPMENT(Plasticedition)图7阶式接头的变体图9表面纹理图10垂直导能筋垂直的导能筋，在允许可能较大量材料参与焊接的同时提供最小界面接触。每个导能筋的尺寸大致为普通单个导能筋的60%，夹角为60°，图8导能筋的榫槽接头有别于普通导能筋的90°夹角。如果需要气最高的。该接头设计在提供两零件之间对齐方密或液密封接导能筋应像锯齿一样连续（如图式的同时，有助于容纳内外部飞边。材料封闭11）。锯齿导能筋必须位于与焊头接触的零件上。在槽中有助于获得密封接头。然而，需要保持该

5、设计产生非常剧烈的材料流动，因而零件设榫舌两侧的间隙增加了模塑的难度。计必须解决飞边容留问题（如采用榫槽和阶梯5.1.4纹理表面设计）。该设计为了实现密封在每个锯齿导能筋如图9所示，在配合件上模制纹理表面通之间无间隙很重要，对于圆形零件导能筋应设过增强摩擦性和熔化控制有助于提高整体焊接计成如图12所示，高度和夹角依要求的内径尺质量和强度。通常纹理深0.076~0.152mm，寸而定，在外径上的导能筋夹角增加以弥合导依导能筋的高度相应变化。纹理表面通过阻止能筋基底之间的间隙。导能筋的左右移动增强表面摩擦，纹理形成的5.1.6垂直于内壁的导能筋峰谷也成为阻止熔体流出接头区域的障碍，飞如图13所示，

6、用于增加抗剥离力及减少飞边或微粒减少，有更大的表面积用于连接。焊边。该设计应用于只需结构封接的场合。缝强度可能达到无纹理表面的三倍，所需的焊5.1.7间断导能筋接总能量减少，对振幅要求也更低。如图14所示，用于减少总面积和所需的能5.1.5十字交叉量和功率级或使零件压痕降至最少。仅用于需如图10所示，该设计在两配合面引入彼此结构（非气密）封接的场合。·8·第41卷第10期张胜玉·塑料超声波焊接技术（下）图11锯齿导能筋图15錾式导能筋现气密封接，也许有必要使用压缩封接或熔体流动的迂回路径。图16中所示是引入O形圈的接头设计。O形圈只能在焊缝端部，最大压缩量为10%~15%。销和插座（螺栓焊）使

7、用O图12圆形零件导能筋形圈设计也可获得良好结果。图13垂直于内壁的导能筋图16引入O形圈的接头设计5.2剪切接头图14间断导能筋导能筋接头设计在某些情况下并不能在结晶性塑料如尼龙、乙缩醛、聚乙烯、聚丙烯、5.1.8錾式导能筋热塑性聚酯中产生预期的结果。这是由于半结如图15所示，一般用于标称厚度小于等于晶性树脂在较窄的温度范围内很快地从固态转1.524mm时。如果用普通的导能筋，会太小（高变为液态