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超声波焊接不是每种塑料都适用,但这6种塑料可以

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本文来源 | 链塑网

 

在塑料生产的实际应用中,对于形状结构特别复杂的塑料产品,往往很难一次注塑成型,需要利用各种连接技术将注塑件连接起来。作为一种高效塑料制品连接方式,超声波焊接技术能够缩短产品生产时间,提高生产效益。

 

然而,由于超声波焊接的特殊性,并非所有塑料都是用这样的焊接方式。那么什么样的塑料更适合超声波焊接呢?首先需要了解超声波焊接的工作原理。

 

01. 原理

超声波焊接的基础原理是凭借超声波高频振动产生的局部高温,加以一定压力使两个焊接材料融为一体。焊接过程可简单表达为:

 

供电箱(市电AC)→高频高压信号→换能器→高频机械振动→塑料制品两部分之间产生高速摩擦→升温达到制品本身熔点→制品接口迅速熔化+一定压力→冷却成型→完美焊接。

 

02. 材料要求

好马配好鞍,技术与材料合适匹配才能相得益彰。那么什么样的材料更适合使用超声波焊接技术呢?

 

① 超声波焊接技术要求材料使用的塑料熔点相对较低。使用时需根据产品本身特性需求考虑其产品的焊线设计。
 

② 材料使用的塑料本身属性是需要考虑的重要因素,如无定型或结晶体等。选用合适性质的塑料对焊接效果的稳定性都起着不容忽视的影响。

 

一般来说,像PC、PA、PE、PS、PPE等材料用于超声波完成焊接是可以的。尤其是ABS、PS这两种焊接效果比较好。选择这样的材料不仅美观,还能在后期去掉很多的麻烦,这是因为超声波焊接时需要提高振动幅度、加长焊接时间,材料往往耐磨系数比较低。

 

 

①ABS材料:苯乙烯共聚物,质轻、兼具轫性、刚性、抗冲击与耐化学品性,用途广泛,这种材质导热性佳,适合用超声波焊接机焊接。

 

② PS 材料,聚苯乙烯系塑料,热塑性树脂,外观是光泽透明的珠状或粒状的固体,对水及化学物的抗蚀性强,绝缘性佳,适用于挤出或压出成形,多用于各种玩具、装饰品、盂洗设备、透镜等的产品使用。材料弹性系数高,适合用超声波焊接机焊接。

 

③ PA材料:材质强轫,耐磨损,摩擦系数极低,耐酸,常用作轴承、齿轮、管子、厨房用具、毛刷等。用超声波熔接时,因熔点高,所需熔接时间长,熔接前先经烘干会较易熔接。

 

④ PP材料:聚丙烯成型性好,制品表面光泽好。聚丙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性。

 

⑤ PC材料:耐热,有绝佳透明性,拉伸及曲折强度高,常用于镜片,如热管、过滤器等。因熔接点高,所需熔接时间长。由于材质具吸湿性,熔接前应先烘干。

 

⑥ 高密度PE材料:比重小,在低温及室温下富柔曲性,防水、防蚀、可制成各种颜色。密度越高越适合于超声波熔接。

 

以上只是部分举例。除此之外,某些酯酸织维性物质焊接比较困难,因为接受面不容易吸收能量,在超声波焊接振动时过热容易出现局部变色。

 

焊接后还需检测成品状态。合格的成型塑料需要具有卓越的稳定性,变形、气泡或缩水等都是不合格的现象。

 
 

03. 优势

① 焊接速度快,焊接强度高、密封性好;

 

② 取代传统的焊接/粘接工艺,成本低廉,清洁无污染且不会损伤工件;

 

③ 焊接过程稳定,所有焊接参数均可通过软件系统进行跟踪监控,一旦发现故障很容易进行排除和维护。

 

04. 应用前景

针对所有的应用市场,超声波焊接以其快捷、高效、清洁和牢固,赢得了各行各业的认可。

 

① 交通业:超音波可通过计算机程序控制来实施对大件和不规则工件的焊接如:保险杠、前后门、灯具、刹车灯等。随着以塑代钢的趋势发展,汽车部件也越来越多的采用超音波焊接。特别是这两年兴起的新能源汽车行业也开始广泛应用,如电池领域等。

 

② 家电:通过适当的调整可用于:手提日光灯罩,蒸气熨门、电视机外壳、收录、音机透明面板、电源整流器、电视机壳螺丝固定座、减蚊灯壳、洗衣机脱水槽等需要密封、牢固和美观的家电产品。

 

③ 包装:软管的封口,特殊打包带的连接。

 

④ 玩具业:由于采用了超音波技术使产品清洁、高效、牢固,免除使用螺丝、粘合剂、胶水或其他辅助品,降低了生产成本,使企业在市场的竞争力大大增强。

 

⑤ 医疗:新冠抗原检测试剂盒中,卡扣设计的试剂卡上下塑料片的开模成本高。使用超声波焊接可以在确保焊接密封一致性以及试剂卡的测试性能的前提下,帮助制造商以尽可能快的速度完成装配。

 

 



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