超聲波焊接，超聲波焊接原理

首先，我給大家介紹一下什么是超聲波焊.超聲波焊是一種快捷，干凈，有效的裝配工藝，用來裝配處理熱塑性朔料配件，及一些合成構(gòu)件的方法。

制品與之間的粘結(jié)，朔膠制品與金屬配件的粘結(jié)及其它非朔膠材料之間的粘結(jié)！

它取代了溶劑粘膠機械堅固及其它的粘接工藝是一種先進的裝配技術(shù)！ 超聲波焊接不但有連接裝配功能而且具有防潮、防水的密封效果

一、超聲波的優(yōu)點：

1，節(jié)能

2，無需裝備散煙散熱的通風(fēng)裝置

3，成本低,效率高

4，容易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)！

是目前工廠常用的超聲波焊接機

二、超聲波焊接機的工作原理!

超聲波焊接裝置是通過一個電晶體功能設(shè)備將當(dāng)前50/60Hz 的電頻轉(zhuǎn)變成20KHz 或40KHz 的電能高頻電能，供應(yīng)給轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將電能轉(zhuǎn)換成用于超聲波的機械振動能，調(diào)壓裝置負(fù)責(zé)傳輸轉(zhuǎn)變后的機械能至超聲波焊接機的焊頭。

焊頭是將機械振動能直接傳輸至需壓合產(chǎn)品的一種聲學(xué)裝置！！

振動通過焊接工作件傳給粘合面振動磨擦產(chǎn)生熱能使塑膠熔化， 振動會在熔融狀態(tài)物質(zhì)到達(dá)其介面時停止，短暫保持壓力

可以使熔化物在粘合面固化時產(chǎn)生個強分子鍵， 整個周期通常是不到一秒種便完成，但是其焊接強度卻接近是一塊連著的材料!!

三、超聲波焊接的應(yīng)用領(lǐng)域

目前被運用的朔膠制品與之間的粘結(jié)，朔膠制品與金屬配件的粘結(jié)及其它非朔膠材料之間的粘結(jié)！

四、超聲波焊接的工藝

焊接：

指的是廣義的將兩個熱塑性塑料產(chǎn)品熔接的過程。當(dāng)超音停止振動時，

固體材料熔化，完成焊接。其接合點強度接近一整塊的連生材料，

只要產(chǎn)品的接合面設(shè)計得匹配，

完全密封是絕對沒有什么問題的，

碟合：

熔化機械鎖形成一個材質(zhì)不同的塑料螺栓的過程。

嵌入：

將一個金屬元件嵌入塑料產(chǎn)品的預(yù)留孔內(nèi)。

具有強度高，成型周期短安裝快速的優(yōu)點！！

類似于模具設(shè)計中的嵌件！

彎曲/生成

音波將配件的一部分熔化再組成一個塑料的突起部位或塑料管或其它擠出配件。這種方式的優(yōu)勢在于處理的快速，較小的內(nèi)壓，

良好的外觀及對材料本性的克服。

點悍

點焊是對沒有預(yù)留也或能源控制的兩個熱塑塑料組件的局部焊接。點焊也能產(chǎn)生一個強有力的粘合構(gòu)造，尤其適合一些大型配

件、有突起的塑料片或澆注的熱塑塑料以及那些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難以進入接合面的產(chǎn)品。

剪切

切和封口一些有序與無序的熱塑材料的超音波工藝。用這種方法密封的邊緣不開裂，且沒有毛邊、卷邊現(xiàn)象。

紡織品/膠片的密封紡織品品及一些膠片的密封也可用到超音波。它可對膠片實行緊壓合，還可對紡織品進行整潔的局部剪切

與密封。縫合的同時也起到了裝飾的作用。

聚合物：熱塑性與熱固性

將單體結(jié)合在一起的過程稱為“聚合”。聚合物基本可分為兩大類：熱塑性和熱固性。熱塑性材料加熱成型后還可以重新再次軟

化和成型，基所經(jīng)歷的只是狀態(tài)的變化而已-這種特性使決定了熱塑性材料超音波壓合的適應(yīng)性。熱固性材料是通過不可逆反的

化學(xué)反應(yīng)生成的，再次加熱或加壓均不能使已成型的熱固性產(chǎn)品軟化，所以傳統(tǒng)上一直認(rèn)為熱固性材料是不適合使用超音波的。

影響超音波焊接的因素

說起熱塑塑料的可焊接力，不能不說到超音波壓合對各種樹脂的要求。其最主要的因素包括聚合物結(jié)構(gòu)，熔化溫度、柔韌性（硬

度）、化學(xué)結(jié)構(gòu)。

聚合物結(jié)構(gòu)

非結(jié)晶聚合物分子排列無序、有明顯的使材料逐步變軟、熔化及至流動的溫度（Tg 玻璃化溫度）。這類樹脂通常能有效傳輸超

音速振動并在相當(dāng)廣泛的壓力/振幅范圍內(nèi)實現(xiàn)良好的焊接。

半結(jié)晶型聚合物分子排列有序，有明顯的熔點（Tm 熔化溫度）和再度凝固點。固態(tài)的結(jié)晶型聚合物是富有彈性的，能吸收部

分高頻機械振動。所以此類聚合物是不易于將超聲波振動能量傳至壓合面，幫要求更高的振幅。需要很高的能量（高熔化熱度）

才能把半結(jié)晶型的結(jié)構(gòu)打斷從而使材料從結(jié)晶狀態(tài)變?yōu)檎沉鳡顟B(tài)，這也決定了這類材料熔點的明顯性，熔化的材料一旦離開熱

源，溫度有所降低便會導(dǎo)致材料的迅速凝固。所以必須考慮這類材料的特殊性（例如：高振幅、接合點的良好設(shè)計、與超音夾

具的有效接觸、及優(yōu)良的工作設(shè)備）才能取得超聲波焊接的成功。

熔化溫度

聚合物的熔點越高，其焊接所需的超音波能量越多.

硬度（彈力系數(shù)）

材料的硬度對其是否能有效傳輸超音速振動是很有影響的。總的說來，愈硬的材料其傳導(dǎo)力愈強。