淺談超聲波塑料焊接技術起源及進展
塑料網訊當代社會塑料的各種制品已滲透到人們日常生活的各個領域同時也被廣泛應用到航空船舶汽車電器包裝玩具電子紡織等行業然而由于注塑工藝等因素的限制在相當一部分形狀復雜的塑料制品不能一次注塑成型這就需要粘接而沿用多年的塑料粘接和熱合工藝又相當落后不僅效率低且粘接劑還有一定的毒性引起環境污染和勞動保護等問題傳統的這種工藝已不能適用現代塑料工業的發展需要于是一種新穎的塑料加工技術超聲波塑料焊接以其高效優質美觀節能等優越性脫穎而出
超聲波焊接是一種固相焊接方法焊件之間的連接是通過聲學系統的高頻彈性振動以及在工件之間靜壓力的夾持作用下實現的超聲波塑料焊接機在焊接塑料制品時既不要添加任何粘接劑填料或溶劑也不消耗大量熱源具有操作簡便焊接速度快焊接強度高生產效率高等優點因此隨著熱塑性塑料及其復合材料的廣泛應用超聲波焊接技術越來越廣泛地獲得應用
超聲波塑料焊接工藝前言
超聲波塑料焊接工藝是從金屬超聲波焊接發展起來的它最早是由美國瓊斯等人在1950年提出
19世紀60年代后美國日本瑞士英國德國和前蘇聯開始在實際生產過程中使用這種技術
超聲波焊接原則上可以焊接所有的熱塑性塑料按照焊接技術特性的功能可以把高分子材料分為三類1柔性材料指軟質低彈性模量材料;2剛性材料指高彈性模量和低機械振動阻尼因子材料例如聚苯乙烯PS聚甲基丙烯酸甲酯PMMA聚酰胺PA;3所有的高分子薄膜高分子合成纖維由薄膜和纖維組成的布
由于熱塑性塑料的型號性質不同有時也會造成有的容易進行超聲焊接有的則不易焊接
塑料超聲波焊接工藝研究進展
塑料超聲波焊接機制復雜焊接質量受眾多因素影響
對材料進行焊接時首先要考慮焊接設備的選擇高頻焊接設備能得到較優的焊接質量其次考慮材料的其可焊性低熔點高表面摩擦系數的材料可得到較優焊接質量加入適量的增強材料能夠提高焊接質量;第三超聲波的振幅焊接時間焊接壓力是影響焊接質量的主要工藝參數得到較佳焊接質量的三個工藝參數都存在一定的范圍
隨著超聲波焊接技術在塑料連接領域中越來越多的應用它逐漸受到塑料加工成型的工作者的重視
但由于塑料超聲波焊接時間短焊接機理復雜焊接質量難以控制限制了超聲波焊接工藝在塑料領域中的進一步使用需要從以下幾個方面進一步加強超聲波焊接技術的研究
1研究新型的焊接設備研制具有高頻率和高功率的焊接設備;
2深入研究不同材料焊接區域的狀態包括熔融區厚度結晶度取向程度化學組分等深入研究塑料超聲波焊接技術的機理;
3針對不同材料進行焊接工藝的優化建立焊接設備工藝參數常用材料的對應關系規律減少實驗次數降低成本;
4進一步完善塑料超聲波焊接質量的檢測手段尤其是發展完善實時跟蹤監測方法
隨著工業生產的需要塑料焊接技術會得到更加廣泛的應用也會有技術更為先進使用更為方便的焊接技術出現