超聲波焊接材料的可焊性
來(lái)源:超聲波焊接機??發(fā)布時(shí)間:2019-12-31 19:18??點(diǎn)擊:
對于
超聲波焊接,熱塑性塑料的可焊性可以通過(guò)以下幾條來(lái)判定。能量轉化。材料的性能與材料在加工頻率下的剛性或儲能模量直接相關(guān),并且決定了材料的傳聲效果。低儲能模量材料,如彈性體、聚丙烯和聚乙烯等的傳聲效果不好,所以比較難焊接,除非部件設計可以彌補材料性能對焊接的影響。例如,焊接低儲能模量材料時(shí),焊頭和焊接面之間的距離應該盡可能小(近場(chǎng)焊接)。
能量耗散。材料的性能決定了材料將機械能(聲波)轉換為熱能(熱)的能力。這種轉換能力與材料的損耗模量有直接關(guān)系。材料的損耗模量越高,材料將所施加機械能轉換為熱的能力越好。損耗模量相對較高的材料,如聚苯乙烯很容易用超聲波加熱。
自黏合和恢復。材料的這種性能決定了材料在熔化狀態(tài)下界面自我恢復的效果。也就是說(shuō),是熔融界面自粘接的速度和程度的一種度量。自我恢復可以分成兩個(gè)主要的階段:自潤濕,即熔融聚合物潤濕來(lái)自另一部分焊件熔融聚合物;分子間擴散,即聚合物分子在接觸面擴散和纏結。這兩個(gè)階段實(shí)際上是擠壓流動(dòng)和分子間擴散階段。對于不同聚合物,如果它們很容易彼此潤濕,并且如果彼此相容,仍然可能進(jìn)行焊接或黏合。推薦焊接不同聚合物時(shí),這兩種聚合物應該具有相似的黏度和熔融溫度。切記熔體黏度會(huì )影響潤濕和擴散動(dòng)力學(xué),這一點(diǎn)非常重要。因此,對于高分子量聚合物,如許多含氟聚合物和超高分子量聚乙烯,如果可以焊接,那么潤濕和分子擴散所需要的時(shí)間很長(cháng),以至于焊接很困難。
超聲波焊頭 總之,很容易采用超聲波焊接的材料可將來(lái)自焊頭/焊件接觸面的振動(dòng)能量傳遞到焊接區域,并很容易地將機械能轉化為熱能。多數情況下,一種材料很難同時(shí)具有好的能量傳遞和能量耗散性能,如聚丙烯的耗散性能很好,但傳遞性能卻很差,相反,聚碳酸酯具有優(yōu)異的傳遞性能,而耗散性能相對較弱。