当超声波作用于热塑性塑料接触面时,每秒会产生数万次高频振动。这种具有一定振幅的高频振动将超声波能量通过上焊件传递到焊接区域。由于焊接区域为二,焊接界面处的声阻较大,因此会产生局部高温。另外,由于塑料的导热性较差,一时无法及时分布,而聚集在焊接区域,导致两种塑料的接触面迅速熔化,施加一定的压力后,两者融合为一体。超声波停止后,让压力持续几秒钟,使其凝固成型,形成一个强分子链,达到焊接的目的,焊接强度可以接近原料的强度。超声波塑料焊接的质量取决于三个因素:变送器焊接头的振幅、外加压力和焊接时间。焊接时间和焊接头压力可调,振幅由传感器和喇叭决定。这三个量的相互作用有一个合适的值。当能量超过适当值时,塑性熔化量大,焊接材料易变形;如果能量小,不易焊接牢固,施加的压力不能太大。压力是焊接件边长与每1mm边缘压力的乘积。
在钢瓶的缓冲区域焊接!调整框架高度。当筒体降至底部时,模具的焊接面比产品表面低约5mm。
调整机架前,先松开机架的两个锁紧扳手,否则会烧坏升降电机!调整后,锁定它!调节机架的高度,确保气缸在焊接过程中能压下产品,这里注意气缸也很重要。在圆柱体的顶部有一个螺丝。试着把这个螺丝放在顶部,这样气缸就可以在缓冲区域工作,所以一定要在气缸的缓冲区域焊接!在钢瓶的缓冲区域焊接!一定要焊接在钢瓶的缓冲区域!
塑料件的超声波、焊接现象和结构设计要求的三个特征:
1) 高能;超声波能产生比声波多得多的能量,这是塑料件超声波焊接的基础,也是超声波焊接强度较高的根本原因;由于超声波能产生如此多的能量,它甚至可以焊接金属零件;另一方面,正是由于高能量,超声波可能会导致焊接界面;同时,它可能会损坏塑料零件的其他零件或已装配在塑料零件上的其他零件。
2) 方向性好,几乎是直线传输;由于超声波的波长很短,且衍射效应不明显,因此可以近似地认为超声波沿直线传播,即很容易获得具有良好传播方向性的定向和集中的超声波束。因此,这就要求超声波焊接头和焊接部件保持足够大的接触面积,以确保超声波能够传输到焊接接口。同时,如果在传播方向上有孔洞,超声波很难绕过孔洞传导能量,这也是超声波结构设计中需要注意的地方。
3) 衰减;虽然超声波的穿透能力很强,但超声波在物体中的传播始终存在衰减。传输距离越远,能量衰减越严重。此外,超声波能量在不同塑料中的衰减并不均匀。例如,在非晶态塑料中,如ABS,其能量衰减程度小,两个ABS塑料部件即使远程焊接也能保证焊接质量;在半结晶塑料中,如PA66,超声波能量衰减程度大,超声波传播距离短,难以保证远程焊接的质量。
下定位工装的设计尺寸太大,塑料件放在里面,超声波焊接时产品有明显的位移,使上焊头(空区)接触到塑料柱。预先设定超声波为超声波,超声波在产品被压制前,能量被传送到塑料柱区域,同时也形成强烈的辐射振动超声波能量输出过大容易断裂,是否焊接时间过长,是否压力稍大,产品压得过紧。根据分析,可能的解决方案包括减少焊接时间或降低压力或提高封头后;超声波模具修改,避免空间略大;更换超声波发生器;调整超声波模具的位置。
提醒:如果以上问题都不能解决,可能需要选择更高频率的超声波焊接设备或重新设计超声波模具。更换超声波塑料焊接机的目的是选择一个更高频率/小振幅的高频超声波焊接机,并重新设计超声波模具的目的是降低超声波模具的变换比,减少能量输出。