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工作原理

超聲波塑料焊接機(jī)焊接時對材質(zhì)的要求

時間:2023-04-14 10:37:57 點(diǎn)擊:217次

超聲波在塑料中傳遞主要是縱向波,最大縱向波峰值往往出現(xiàn)在半波長,距離接近半波長時超聲波傳遞給超聲波焊接界面熱能量最多,能得到良好的超聲波焊接接頭 。

超聲波模具-5.jpg

 

針對不同厚度的 HS1000(芳基磷酸鹽和粘土改性的聚苯醚,半波長為3.86cm )進(jìn)行超聲波超聲波焊接,結(jié)果發(fā)現(xiàn)存在臨界厚度為3.86 cm,小于臨界厚度時超聲波焊接接頭強(qiáng)度和伸長率隨厚度的增加而增加,大于臨界厚度時超聲波焊接接頭強(qiáng)度迅速降低。

 

超聲波超聲波焊接時間很短,很難通過試驗控制參數(shù)的變化,國內(nèi)外學(xué)者利用數(shù)值模擬方法來解決這一問題。劉川利用有限元方法,分析超聲波超聲波焊接過程中聚氯乙烯(PVC)的物理參數(shù)的影響,得到了超聲波焊接區(qū)域溫度沿試樣厚度成正比 。

 

焊接材料改性的影響

 

超聲波焊接材料的改性會影響超聲波焊接質(zhì)量,纖維等填料的加入能夠提高高分子材料的硬度,有利于超聲波的傳遞,在適宜的工藝條件下填料加入可以提高超聲波焊接接頭強(qiáng)度。

 

材料表面粗糙度的影響

 

增加材料表面粗糙程度可以降低聲阻抗,提高表面能流密度,從而提高其超聲波焊接質(zhì)量。采用表面有滾制花紋的膜材料能夠得到更高的超聲波焊接質(zhì)量,比表面光滑的 PP 膜的超聲波焊接接頭強(qiáng)度提高接近一倍。

 

材料搭接寬度的影響

 

材料搭接寬度的增加使超聲波焊接接頭強(qiáng)度降低。因為隨著搭接寬度增加,超聲波焊接接頭邊緣應(yīng)力集中增加,邊緣出現(xiàn)的微裂紋增多,接頭強(qiáng)度降低。超聲波焊接用層合法和浸漬法制備的玻璃纖維改性PP,超聲波焊接接頭強(qiáng)度都隨著寬度增加而降低 。

 

焊接面到焊頭距離的影響

 

材料超聲波焊接面到焊頭的距離達(dá)到半波長值時超聲波焊接接頭強(qiáng)度最大 。

 

超聲波焊接機(jī)焊接的效果好不好與彈性模量、摩擦系數(shù)、熱導(dǎo)率成正比,與其 密度、比熱容、熔點(diǎn)成反比。

 

超聲波焊接的效果主要與材料的熔點(diǎn)和表面摩擦系數(shù)有關(guān)。這些參數(shù)因材料和溫度的不同而不同,它們在超聲波焊接過程中的變化將影響超聲波焊接區(qū)域的溫度、應(yīng)力和變形,從而影響超聲波焊接質(zhì)量。


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