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超聲波焊接過程是怎么樣的?

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超聲波塑料焊接是通過使用從高頻機械運動產生的熱量來連接或重整熱塑性塑料。通過將高頻電能轉換為高頻機械運動來實現。該機械運動以及施加的力在塑料部件的配合表面(接合面積)上產生摩擦熱,因此塑料材料將熔化并在部件之間形成分子鍵。下圖說明了超聲波焊接的基本原理。

超聲波焊接過程

超聲波焊接過程

步驟1 - 夾具中的零件

要組裝的兩個熱塑性部件一個放置在一個稱為固定裝置的支撐巢中,一個在另一個之上。

第2步 - 焊頭接觸

稱為焊頭的鈦或鋁組件與上塑料部分接觸。

步驟3 - 施加壓力

將受控的壓力施加到部件上,將它們夾緊在夾具上。

步驟4 - 焊接時間

在以千分之一英寸(微米)測量的距離上,焊頭以每秒20,000(20kHz)或40,000(40kHz)的頻率振動一段稱為焊接時間的預定時間。通過仔細的部件設計,這種振動機械能指向兩部分之間的有限接觸點。

機械振動通過熱塑性材料傳遞到接頭界面以產生摩擦熱。當接頭界面的溫度達到熔點時,塑料熔化并流動,并且振動停止。這允許熔化的塑料開始冷卻。



步驟5 - 保持時間

夾持力保持預定的時間量,以使熔化的塑料冷卻和固化時使部件熔化。這被稱為保留時間。(注意:通過在保持時間內施加較大的力可以提高接頭強度和密封性,這是通過雙重壓力實現的。)

步驟6 - 焊頭縮回

一旦熔化的塑料已經凝固,夾緊力被移除,焊頭被收回。兩個塑料部件現在連接在一起成型,并作為一部分從夾具中取出。

塑料組件是一種快速,干凈,高效,可重復的過程,消耗的能量很少。不需要溶劑,粘合劑,機械緊固件或其他消耗品,并且成品組件堅固干凈。


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