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塑料超声波点焊技术原理及其变种

来源: | 发布日期:2021-12-27
超声波点焊是一种在局部位置连接无成型孔或导能筋的热塑性塑料工件的装配方法。超声波点焊产生的强结构焊缝,适用于大型零件、热塑性挤压板或铸造板、热塑性波纹板和几何形状复杂、难以接近组合面的工件。
超声波点焊通常用于小型局部焊缝连接大型金属板,超声波点焊塑料大致相同。与其他超声波组装方法相比,超声波点焊塑料零件不需要成型孔或导能筋。
1、超声波点焊机的原理

如图1,超声波点焊的基本原理是超声波焊头配备导向端,将能量导入上板的局部点。端部熔化上板,进入下板至上板厚度约一半的位置,一些移位熔融塑料被导向端的凹口成型为环形圈。同时,能量消耗在两个板之间的界面上,导致进一步熔化。一些上板的熔融材料被带入下板,在下板处形成点焊缝,保持点焊缝下部光滑。 超声波点焊机是在超声振动过程中,点焊端导向部分穿透上部部件。移位的熔融塑料在端子的径向谐振腔中形成,并在工件表面形成一个干净的突起环。同时,能量可以在产生摩擦热的界面上释放。当端子插入下部时,两个表面之间的移位熔融塑料流入周围的界面区域,形成永久的分子键。


塑料超声波点焊技术原理及其变种


2、塑料的超声点焊适应性

大多数热塑性塑料都可以进行超声波点焊,下表1是常用的热塑性塑料的超声波点焊相对难易程度。


塑料超声波点焊技术原理及其变种


3、超声波点焊变种
( 1 )倒置点焊。倒置点焊时,夹具配有点焊端头和平底杆状焊接头部接触零件外部。可用于零件形状无法使用普通点焊或需要盲区的场合。这种方法可以在内表面形成点焊缝。

( 2 )定制阶式端头设计。定制阶式端头设计(见图2)适合于需要光滑上层表面的应用。普通点焊端头在表面形成过多的熔融材料,阶式设计将多余材料挤压在表面以下。 阶式端头是定制的,可按需获得。


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