超声波焊接之近域焊接、远域焊接的区别
2014/12/7 17:53:51 点击:
超声波焊接有近域焊接和远域焊接之分,近域焊接是指塑件接口部分与电极臂端部的距离在6mm以内,而超过此距离则称为远域 焊接。非结晶性硬质塑料,如PC、PS、SAN、ABS和PMMA等,对超声能量通常具有良好的透射率,高频振动能经过较长的距离传输到接口区域,因此这些材料在近域或远域均具有良好的焊接性能。而半结晶性塑料具有较强的消声作用,高频振动传输到如PA、PP、PE和POM这样的半结晶性塑料中,超声能量 很快衰减,因此半结晶性塑料只适合于近域焊接。对于弹性体及软质塑料,由于具有更强的吸音作用,对它们进行超声焊接不是很有效。
从能量消耗角度而言,非结晶性塑料没有明确的熔点,塑化所需热量即超声能量较少。随着焊接区域温度的上升,物料由高弹态逐渐向粘流态转变,并且能在较 宽温度范围内熔化并逐渐凝固。而半结晶性塑料有确定的熔点并需要较高的熔融热,与非结晶聚合物相比,在焊接过程中需要更高的超声能量和振动振幅。
此外,为保证焊接制品质量,应事先对制件的原材料性质及最终性能要求进行充分的考虑,塑料中的一些添加剂如润滑剂、阻燃剂等也会影响材料的焊接性能, 在部件设计和焊接参数的调整中对此也要有充分考虑,再结合试验情况正确地进行接口设计,以避免在制件成型后再对模具进行修改。焊接区域的脱模剂、油污也会 削弱焊接强度,应及时清洁模腔表面。
超声波焊接最适用于硬质非结晶性塑料,连接同种塑料时效果最好。但熔化温度相差在20℃以内,且在化学性质上具有一定相容性的两种塑料,如聚碳酸酯和丙烯酸之间也可进行焊接。下表列出了常用热塑性塑料本身进行焊接时的焊接性能,表中显示,硬质塑料的焊接性能比柔性的好,非结晶性塑料的焊接性能比结晶性的好,并且焊接结晶性塑料时应避免采用远域焊接。
常用热塑性塑料的超声波焊接性能
结晶性能 | 材料名称 | 近域焊接 | 远域焊接 |
非结晶塑料 | ABS | 优良 | 良好 |
------ | 丙烯酸酯类聚合物 | 良好 | 良好之一般 |
------ | GP-PS | 优良 | 优良 |
------ | 聚碳酸酯 | 良好 | 良好 |
------ | 硬质PVC | 一般 | 差 |
------ | 聚酰胺 | 良好 | 一般 |
------ | 聚甲醛 | 良好 | 一般 |
结晶性塑料 | 热塑性聚酯 | 良好 | 一般 |
------ | 聚丙烯 | 一般 | 一般至差 |
------ | 聚乙烯 | 一般 | 差 |
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