超声波焊接的微观过程

从微观上来看，当两个塑胶件从开始接触到后熔合在一起，可以分为四个阶段：

阶段：开始熔化阶段。在这一阶段，两个焊接零件表面间的摩擦和内部摩擦产生热量，塑料开始受热熔化。

第2阶段：连接阶段。在这一阶段，两个零件开始熔化在一起，形成较薄的熔合层，随着热量的增加，熔合层的厚度继续增加。

第3阶段：稳态熔流阶段。在这一阶段，熔合层的厚度继续增加，直到达到一定的厚度保持不变，振动停止。

第4阶段：保压/冷却阶段。在这一阶段，在焊接压力的保持下，熔流开始冷却凝固，两个塑胶件终焊接成一体。

超声波焊接中的重要工艺参数

影响超声波焊接质量的一个关键因素是超声波焊接能量。焊接能量过大，容易造成焊接过度、产生毛边，或者造成塑胶件变形、薄弱处断裂甚至造成其它零部件损坏。但在另一方面，如果焊接能量过小，两个塑胶件不能的熔合在一起，造成焊接强度低。超声波焊接能量与以下工艺参数有关，如图所示，超声波焊接过程中工艺参数的调整归根结底为对焊接能量的调整。转换器将电能转换成用于超声波的机械振动能，调压装置负责传输转变后的机械能至超声波焊接机的焊头。

频率频率是指超声波的频率，包括15、20、30或40千赫兹。超声波焊接机有着固定的频率，无法调整。频率越大，焊接能量越大。

振幅振幅是指焊头表面振动的幅度，其等于换能器表面振幅与调幅器增益以及焊头增益之积，振幅可通过调幅器和焊头进行调节。

振幅越大，焊接能量越大。不同塑料对于振幅的要求不一样；相对于无定形塑料，半结晶塑料要求更高的振幅；熔点较高的塑料要求更高的振幅。表2显示了多种塑料在20千赫兹下推荐使用的振幅。

塑料热板焊接机的工作步骤，清晰详细！

（一）复位状态：塑料处于工作停止状态或者一个工作循环起始状态，当整个工作循环处于自动状态时，将塑料加工件人工放置在上、下模具中，组用侠具固定。

（二）热板进位状态：按下启动按钮，热板在气缸的推动作用下，滑移到加热位，上、 下冷模在在2只气缸的推动下移动到热熔位置，进而使上、下塑料件与加热板接触，然后塑料件焊接面开始熔化。

（三）塑料件热熔状态：在一定时间内，通过加热板将热量传递给塑料件，使塑料件充分熔化。

（四）加热时间到，熔接上、下塑料件在模具中同时离开热板一段距离，紧接着迅速撤走加热板。

（五）上、下塑料件在气缸作用下合模，在预先设定的时间内进行固化处理，使两塑料件熔接为一体，完成焊接。熔接后可达到水密、气密的要求，适用于各种形状大小和材质的热塑性塑料件熔接。

（六）保压时间到，从下模中取出焊接成品，设备处于复位状态，开始下一个工作循环。

超声波常见的问题

1，焊接工件的工艺误区

超声波能量是瞬间爆发的，焊接线应成点或者线条以及传递的距离都要符合超声波焊接方式。有人认为只要是塑料材料，无论怎样结合面都可以良好的焊接，这是错误的认识，当瞬间能量产生时，接缝面积越大，能量分散越严重，焊接效果越差，甚至无法焊接，另外超声波是纵向传波的，能量损失同距离成正比，远距离应控制在7.5厘米之内。焊接线应控制在0.3-0.8mm之间为较佳状态，工件的壁厚不能低于2mm,否则不能良好焊接，特别是要求水气密的产品。根据母材和焊接接头不同的要求，熔焊、压焊及其他焊接方法在异种金属焊接中都有所应用，但也都各有其优缺点。

2，工件材料误区

超声焊接机对焊接的工件材质是有要求的，不是所有材料都能焊接，有人认为任何材料都可以焊接，这是一大误解，不同材质之间有的能良好焊接，有的基本能熔接，有的是不相熔的。同一材料之间熔点是相同的，从原理讲是可以焊接的。但是当焊接的工件的熔点大于350度的时候，就不在适合超声焊接了。因为超声是瞬间使工件分子熔化，判断依据是在1-3之内，不能良好焊接，就应该选择其他焊接工艺，如热板，旋熔，振动摩擦等。一般来讲ABS料是容易焊接，因为熔点低，硬度也硬，反之尼龙是比较难熔接的。焊接接头的化学成分和金相组织的差异，带来了焊接接头力学性能的不同。