超聲波塑料焊接機(jī) 超聲波塑料焊接具備不用助焊劑和外界加溫、時(shí)間較短、抗壓強(qiáng)度高眾多優(yōu)勢(shì),是塑料以及復(fù)合材質(zhì)的關(guān)鍵聯(lián)接方式 .近些年,愈來愈多的學(xué)者將該關(guān)鍵技術(shù)于高精密焊接行業(yè)如高聚物微/納機(jī)電工程(M/NMES)元器件的聯(lián)接封裝等,這為該技術(shù)性給予了更寬闊的應(yīng)用前景,與此同時(shí)也對(duì)焊接產(chǎn)熱原理的了解明確提出了高些的規(guī)定.有關(guān)超聲波焊接原理,世界各國開展了很多的實(shí)驗(yàn)科學(xué)研究與基礎(chǔ)理論剖析初期大家廣泛認(rèn)為超聲波塑料焊接是靠焊接件觸碰表層間的磨擦產(chǎn)熱而完成的熔化聯(lián)接.伴隨著科學(xué)研究的深層次,大家慢慢發(fā)覺粘彈性熱是在超聲波焊接使得原材料熔化的關(guān)鍵熱原伴隨著粘彈性基礎(chǔ)理論和數(shù)值計(jì)算方法技術(shù)性的發(fā)展趨勢(shì),模擬仿真測(cè)算變成 掌握超聲波焊接全過程的合理方式.很多學(xué)者對(duì)于粘彈性熱明確提出了相對(duì)應(yīng)的理論模型和數(shù)值計(jì)算方法方式 。殊不知,現(xiàn)階段絕大多數(shù)學(xué)者對(duì)粘彈性熱的測(cè)算是先依據(jù)簡(jiǎn)單化的結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)體模型求得原材料在焊接全過程中的應(yīng)變力遍布,隨后運(yùn)用簡(jiǎn)單化公式計(jì)算并根據(jù)外推損耗模量E″開展粘彈性熱的測(cè)算,這類方式 引進(jìn)了模型簡(jiǎn)化產(chǎn)生的偏差.在早期的工作上明確提出了一種根據(jù)立即仿真模擬原材料本構(gòu)關(guān)系測(cè)算粘彈性熱的模擬仿真對(duì)策,并認(rèn)證了其實(shí)效性。在超聲波焊接全過程中,伴隨著溫度的轉(zhuǎn)變 高聚物原材料一般會(huì)歷經(jīng)玻璃態(tài)、過渡態(tài)、粘彈態(tài)和粘流態(tài)等不一樣的環(huán)節(jié).高聚物原材料在不一樣的情況下其結(jié)構(gòu)力學(xué)特點(diǎn)相距非常大,因此 必須對(duì)不一樣特點(diǎn)溫度段的產(chǎn)熱原理開展各自科學(xué)研究.原文中以PMMA原材料為例子,對(duì)超聲波焊接全過程中小于夾層玻璃轉(zhuǎn)換溫度(Tg)和高過Tg的產(chǎn)熱原理開展了數(shù)值計(jì)算方法和實(shí)驗(yàn)科學(xué)研究.根據(jù)數(shù)值,明確提出了超聲波焊接全過程中頁面磨擦熱是運(yùn)行熱原,而粘彈熱是關(guān)鍵熱原的見解.開展了焊接溫度測(cè)量實(shí)驗(yàn),結(jié)果認(rèn)證了此見解的準(zhǔn)確性

  它類似摩擦焊，但有差別，超聲波焊接時(shí)間很短，溫度小于加工硬化；它與工作壓力焊都不同樣，由于所施加的靜工作壓力比工作壓力焊小的多。一般覺得在超聲波焊接全過程中的原始環(huán)節(jié)，徑向震動(dòng)出來 金屬表層 的金屬氧化物，并是不光滑表層的突顯一部分造成不斷的微焊和毀壞的全過程而使觸碰總面積擴(kuò)大，與此同時(shí)使焊區(qū)溫度上升，在焊接件邊界條件造成塑性形變。那樣在接觸應(yīng)力的功效下，互相貼近到分子吸引力可以產(chǎn)生功效的間距時(shí)，即產(chǎn)生點(diǎn)焊。焊接時(shí)間太長，或超聲波震幅過交流會(huì)使焊接抗壓強(qiáng)度降低，乃至毀壞。

   當(dāng)超聲波功效于熱固性的塑料表面時(shí)，會(huì)造成每秒鐘幾萬元次的高頻率震動(dòng)，這類做到一定震幅的高頻率震動(dòng)，根據(jù)上焊接件把超聲波動(dòng)能傳輸?shù)胶竻^(qū)，因?yàn)楹竻^(qū)即2個(gè)焊接的邊界條件處聲阻大，因而會(huì)造成部分高溫。又因?yàn)樗芰蟼鳠嵝圆?，一時(shí)還不可以立即釋放，集聚在焊區(qū)，導(dǎo)致2個(gè)塑料的表面快速熔融，再加上一定工作壓力后，使其結(jié)合成一體。當(dāng)超聲波終止功效后，讓工作壓力不斷幾秒，使其凝結(jié)成形，那樣就產(chǎn)生一個(gè)牢固的分子結(jié)構(gòu)鏈，做到焊接的目地，焊接抗壓強(qiáng)度能貼近于原料抗壓強(qiáng)度。超聲波塑料焊接的優(yōu)劣在于超聲波換能器超聲波模具的震幅，所加壓力及焊接時(shí)間等三個(gè)要素，焊接時(shí)間和超聲波模具工作壓力是能夠調(diào)整的，震幅由超聲波換能器和起升桿決策。這三個(gè)量相互影響有一個(gè)適合值，動(dòng)能超出適合值時(shí)，塑料的融解量就大，焊接物易形變；若動(dòng)能小，則不容易焊牢，所施加的工作壓力也不可以很大。這一最好工作壓力是焊接一部分的周長與邊沿每1mm的最好工作壓力之積。