【摘要】
在熱塑性塑料接觸表面上施加超聲波,每秒會(huì )產(chǎn)生數以萬(wàn)計的高頻振動(dòng),高頻振動(dòng)達到一定幅度后,通過(guò)上焊件將超聲波能量傳至焊接區域。
超聲波焊接原理:
在熱塑性塑料接觸表面上施加超聲波,每秒會(huì )產(chǎn)生數以萬(wàn)計的高頻振動(dòng),高頻振動(dòng)達到一定幅度后,通過(guò)上焊件將超聲波能量傳至焊接區域。由于焊接區域即兩個(gè)焊接界面聲阻大,會(huì )產(chǎn)生局部高溫。此外,由于塑料的導熱性差,暫且不能及時(shí)散發(fā),在焊接區聚集,導致兩塑料的接觸面快速熔化,再加上一定壓力下的融合。超聲波停止后,壓力持續數秒,凝固成型,形成堅固的分子鏈,達到焊接的目的。
超聲波焊接的優(yōu)點(diǎn):
焊接周期短;
支持非平面焊接。
超聲波焊接的缺點(diǎn):
有飛邊,容易產(chǎn)生碎屑;
機械應力大;
加工材料受形狀大小的限制。
在激光投影焊接中,激光束穿透上部投影部件,照射到下部吸收激光部件。激光能量從被吸收部分的染料或助劑顆粒吸收的能量轉變成熱。吸收部件融化,通過(guò)熱傳導,熱傳導到上部投影部件。焊接開(kāi)始前,兩個(gè)部件在外部壓力的作用下相互接觸。焊接過(guò)程中,零件局部加熱,材料的熱膨脹會(huì )提供額外的內部焊接壓力。在內外焊接壓力的共同作用下,兩個(gè)部件牢牢焊接在一起。激光束和焊接部件的相對移動(dòng)行程整個(gè)焊接。
激光塑料焊接的優(yōu)點(diǎn):
焊接設備不需要與粘接的塑料零件接觸;
快速;
沒(méi)有毛邊;
牢固焊接;
可以產(chǎn)生氣密或真空密封結構;
減少熱損傷和熱變形;
不同成分或顏色的樹(shù)脂可以粘在一起;
設備維護成本低。
激光塑料焊接的缺點(diǎn):
初始設備投入成本高;
對基材性能有特殊要求;
與超聲波焊接相比,激光焊接應用于塑料零件熔接的優(yōu)點(diǎn)包括:焊接精度高,密封牢固,不透氣,不漏水,焊接過(guò)程中樹(shù)脂降解少,產(chǎn)生的碎屑少,產(chǎn)品表面可以在焊縫周?chē)o密連接。激光焊接具有無(wú)殘留物的優(yōu)點(diǎn),更適合國家食品藥品監督管理局控制的醫藥產(chǎn)品和電子傳感器。
易于控制,可焊接尺寸小或形狀結構復雜的工件。由于激光容易控制計算機軟件,激光輸出可以靈活到達零件的各個(gè)細節,激光焊接可以焊接超聲波焊接方法難以到達的區域,焊接具有復雜形狀甚至三維幾何形狀的產(chǎn)品
與超聲波焊接方法相比,激光焊接大大降低了產(chǎn)品的振動(dòng)應力和熱應力。這意味著(zhù)產(chǎn)品或設備內部部件的老化速度較慢,可以用于易損壞的產(chǎn)品??梢院附佣喾N不同的材料。比如聚碳酸脂可以通過(guò)近紅外激光連接,玻璃纖維增強的黑色聚對苯二甲酸丁二脂可以連接,但是超聲波焊接方法無(wú)法實(shí)現。
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