PPS塑料超聲波焊接原理和技巧

時(shí)間：2021-05-07作者：昆山恒友音達(dá)機(jī)械科技有限公司瀏覽：161

PPS超聲波焊接原理和技能
昆山雷保超聲波對(duì)PPS塑料超聲波焊接的常見(jiàn)問(wèn)題的詳細(xì)描述，例如超聲波焊接帶設(shè)計(jì)，焊接條件和焊接強(qiáng)度。超聲波技術(shù)不僅用于元件焊接，還適用于超聲波鉚??接和超聲波馬賽克工藝。
PPS（聚苯硫醚）是半結(jié)晶熱塑性塑料，具有陡峭的熔融曲線和較高的熔融溫度（285℃，545°F），其不適合超聲波焊接。然而，在添加玻璃纖維和其他填料后，PPS混合物大大增加，這有助于超聲波振動(dòng)傳遞，因此可以使用超聲波焊接焊接。玻璃纖維含量40％PPS可以在合理的焊接肌腱設(shè)計(jì)的條件下容易地焊接。然而，當(dāng)玻璃纖維含量和礦物粉末繼續(xù)增加時(shí)，因?yàn)榛旌衔镏械臉?shù)脂組分的含量低，超聲波焊接焊接有難度。
焊接肌腱設(shè)計(jì)
PPS產(chǎn)品焊接帶設(shè)計(jì)對(duì)焊接強(qiáng)度至關(guān)重要。部件組裝需要部件和焊接筋的設(shè)計(jì)，以及這些設(shè)計(jì)對(duì)超聲波焊接過(guò)程。
對(duì)于PPS材料焊接，通常使用切削縫設(shè)計(jì)。對(duì)于三角形指南或步進(jìn)型焊接設(shè)計(jì)，不同的型號(hào)含有不同的成分，具有不同的配料，具有不同的焊接結(jié)果。對(duì)于具有高過(guò)濾的PPS混合物，在熔化時(shí)沒(méi)有足夠的流動(dòng)性，并且兩側(cè)沒(méi)有更多的粘合區(qū)域，因此PPS混合物的類型不適用于三角形指南或逐步焊接。
對(duì)于切削縫，在焊接過(guò)程中的連接界面上產(chǎn)生類似于“施加”的操作，從而使熔化塑料產(chǎn)生較大的流動(dòng)性，較容易焊接。試驗(yàn)證明，對(duì)于具有高包裝含量的PPS，使用剪切接縫的拉伸力是步進(jìn)焊接拉動(dòng)力的6倍。同時(shí)，剪切接縫熔化和粘合區(qū)域較大，有助于密封。
典型的剪切接縫和樓梯式焊接套筒如圖1和2所示。

對(duì)于產(chǎn)品尺寸大于89mm或不規(guī)則形狀的產(chǎn)品，由于摻入誤差，它可能導(dǎo)致不穩(wěn)定的焊接結(jié)果。因此，建議切割縫縫設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)較大的尺寸或不規(guī)則形狀，但推薦的三角形指南/樓梯/溝槽設(shè)計(jì)。通常，剪切接縫的焊接深度約為壁厚的1.25倍。
超聲波靠近PPS薄壁零件，高頻（如20kHz或30 kHz））低幅度焊接過(guò)程較容易成功。與此同時(shí)，它具有小的功率和防止部件損壞的優(yōu)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)指導(dǎo)焊縫設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于典型的半晶材料，三角形肋是60°，底部寬度通常為20％-25％壁厚，高度為底部寬度0.866倍。
在設(shè)計(jì)超聲波焊接過(guò)程的產(chǎn)品時(shí)，您必須考慮試圖較大限度地減少超聲波能量損失，記住這一點(diǎn)是重要的。超聲波在焊頭移動(dòng)的方向上傳播，并且能量尺寸與墻壁部分的尺寸成比例。振動(dòng)的部分應(yīng)該是組件中較向上的位置，并且應(yīng)設(shè)計(jì)在焊頭中的較大重量。有時(shí)需要設(shè)計(jì)一種特殊的結(jié)構(gòu)來(lái)直接向焊接傳遞振動(dòng)能量，例如將凸起的唇緣的唇部結(jié)構(gòu)增加在邊緣邊緣上。適當(dāng)?shù)牟考M裝間隙也是必要的，以避免導(dǎo)致焊點(diǎn)的干擾。振動(dòng)路徑上的部件應(yīng)增加圓角，圓角尺寸為墻壁壁厚0.6倍，以避免超聲波焊接時(shí)零件的裂縫。對(duì)稱設(shè)計(jì)部件較容易焊接，因?yàn)樗鼈兊膲毫湍芰糠植际蔷鶆虻摹?
總而言之，以下是錯(cuò)誤的焊接設(shè)計(jì)，可以提前避免：
裝配部件的間隙設(shè)計(jì)太小，緊密或盈盈，阻礙超聲波振動(dòng)有效地傳遞到焊接導(dǎo)向裝置;
透射超聲振動(dòng)的部分橫截面太小/薄，導(dǎo)致大幅度的破裂;
焊點(diǎn)太大，導(dǎo)致瞬時(shí)電力輸出過(guò)多，可能損壞部件;
零件直接接觸焊頭，而不是部件的位置，重量的重量;
內(nèi)部基調(diào)可能導(dǎo)致部分裂縫;
內(nèi)部金屬插入式吸收超聲波振動(dòng)，降低焊接效率，因此金屬部件應(yīng)在超聲波焊接后組裝。
焊接過(guò)程建議
由于超聲波焊接過(guò)程在很大程度上取決于零件質(zhì)量和部件組裝精度，所以使用的焊接設(shè)備和桁架。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，尋求制造商的意見(jiàn)非常重要。焊接參數(shù)的調(diào)整應(yīng)考慮零件材料部件，尺寸誤差和剛度，以及產(chǎn)品與焊接之間的焊頭接觸之間的距離。產(chǎn)品的歡迎特性是指材料在肆無(wú)忌憚的傷害下傳輸超聲波振動(dòng)的能力。
由于PPS是高熔點(diǎn)半晶熱塑性塑料，因此通常需要大振幅的超聲波振動(dòng)來(lái)熔化塑料成形焊縫?？紤]PPS的高模量（高剛度）特征，輸出的幅度可以通過(guò)塑料構(gòu)件。焊接頭和焊縫之間的距離越大，需要的幅度越大。當(dāng)近場(chǎng)焊接（焊接頭接觸表面和焊接之間小于6mm）時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)高頻和較低的幅度焊接過(guò)程，可以實(shí)現(xiàn)較高的焊接效率。當(dāng)遠(yuǎn)場(chǎng)焊接（焊頭接觸表面和焊接之間的距離大于6毫米）時(shí)，幅度傳輸距離限于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，墻壁較薄，超聲波振動(dòng)傳輸距離越短。
焊接所需的功率取決于焊接區(qū)域區(qū)域的尺寸，部分的幾何形狀和材料的吸收特性。當(dāng)PPS焊接是確保大部分能量對(duì)焊接非?？斓貢r(shí)，通常需要高功率輸出，同時(shí)避免振動(dòng)損壞零件。焊接頭的速度應(yīng)與PPS塑料的熔化和焊接速度相匹配。
當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)有切割縫設(shè)計(jì)時(shí)，初始參數(shù)

此外，還有許多其他因素影響焊接強(qiáng)度：
焊接區(qū)域區(qū)域。焊點(diǎn)越長(zhǎng)，熔體塑料越多，焊接強(qiáng)度越大。然而，實(shí)際上，焊接區(qū)域區(qū)域遠(yuǎn)小于注塑精度和固定裝置的設(shè)計(jì)期望。
注塑尺寸精度和質(zhì)量。注塑成型缺陷，如空隙，吸收超聲波振動(dòng)，影響能量轉(zhuǎn)印。它可能導(dǎo)致部分表面和內(nèi)部裂縫的表面和較低的焊接強(qiáng)度。
潤(rùn)滑劑或脫模劑的這種表面污染將減少摩擦熱以阻礙焊接過(guò)程。同時(shí)，由于雜質(zhì)進(jìn)入焊縫，焊接強(qiáng)度損壞。
在焊縫期間，焊縫在焊縫中迅速熔化并迅速冷卻，這易于產(chǎn)生更多的無(wú)定形（非晶態(tài)）狀態(tài)。當(dāng)產(chǎn)品使用**過(guò)85℃的溫度時(shí)，PPS將逐漸變成半晶狀態(tài)，從而在產(chǎn)品內(nèi)產(chǎn)生額外的應(yīng)力。


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  PPS超聲波焊接原理和技能 昆山雷保超聲波對(duì)PPS塑料超聲波焊接的常見(jiàn)問(wèn)題的詳細(xì)描述，例如超聲波焊接帶設(shè)計(jì)，焊接條件和焊接強(qiáng)度。超聲波技術(shù)不僅用于元件焊接，還適用于超聲波鉚??接和超聲波馬賽克工藝。 PPS（聚苯硫醚）是半結(jié)晶熱塑性塑料，具有陡峭的熔融曲線和較高的熔融溫度（285℃，545°F），其不適合超聲波焊接。然而，在添加玻璃纖維和其他填料后，PPS混合物大大增加，這有助于超聲波振動(dòng)傳遞，因