隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,塑料以其重量輕、強度高、耐腐蝕、易加工等優(yōu)點廣泛用于國民經(jīng)濟和人民生活的各個領(lǐng)域。在實際生產(chǎn)過程中,并不是所有的塑料材料都可以進行焊接,能夠被激光焊接的塑料均屬于熱塑性塑料, 只有分子結(jié)構(gòu)相同或相近的熱塑性塑料才能進行焊接,在焊接面上是分子間的化學(xué)結(jié)合,所以母體材料越相近,焊接效果越好。
但是,由于加工工藝等方面的原因,很多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品不能一次加工成型,需要把多個零部件無縫連接到一起,大體有兩種方法:粘接和焊接。一般來將,粘接工藝生產(chǎn)效率低并且膠粘劑都有一定的毒性,容易引起環(huán)境污染和危害生產(chǎn)人員健康的不良后果。所以,超聲波塑料焊接機的塑料焊接工藝得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
我們還需要考慮到影響焊接質(zhì)量的因素才能得到較好的焊接效果。在進行焊接時,壓力、時間、吸熱量(熔融量)是確保焊接質(zhì)量的三要素。
1. 超聲波焊接壓力
對焊接表面施加適當(dāng)?shù)膲毫?,焊接材料將由彈性向塑性過渡,還可以促進了分子相互擴散并擠去焊縫中的殘余空氣,從而增加焊接面密封性能。
2. 超聲波焊接時間
要有適當(dāng)?shù)臒崛蹠r間和足夠的冷卻時間。當(dāng)熱功率一定時,時間不夠會出現(xiàn)虛焊,時間過長會造成焊件變形,熔渣溢出,有時還會在非焊接部位出現(xiàn)熱斑(變色)。必須保證焊接面吸收足夠的熱量達到充分熔融的狀態(tài),才能保證分子間充分?jǐn)U散融合,同時必須保證足夠的冷卻時間使焊縫達到足夠的強度。
3. 熔融量
熱熔時間和熱功率協(xié)調(diào)調(diào)整才會的到最恰當(dāng)?shù)娜廴诹?,保證足夠的分子間融合,消除虛焊的現(xiàn)象。除了焊接設(shè)備和操作人員技能水平外,來之于塑料內(nèi)部或外部的各種因素,對焊接質(zhì)量有一定的影,應(yīng)當(dāng)引起重視。
4.塑料的吸濕性
如果焊接潮濕的塑料制品,內(nèi)含的水分會在受熱后化為蒸汽跑出而在焊面上出現(xiàn)氣泡,使焊接面密封性能減弱。吸濕較為嚴(yán)重的材料有 PA 、 ABS 、 PMMA 等。用這些材料做的制品,焊前必須進行干燥處理。
5.塑料中的填充物
如玻璃纖維、滑石粉、云母等,它們改變了材料的物理特性。塑料中填充料的含量同塑料的可焊性和焊接質(zhì)量有很大的關(guān)系。填充物含量低于 20% 的的塑料可以正常進行焊接,不需要進行特殊的處理。填充物含量超過 30% 時,由于表面塑料比例不足,分子間融合的不夠,會降低密封性。
6.焊接面的清潔
焊接表面必須清潔沒有雜質(zhì),才能保證足夠的焊接強度和氣密性。
隨著工業(yè)生產(chǎn)的需要,超聲波焊接機技術(shù)會得到更加廣泛的應(yīng)用,也會有技術(shù)更為先進、使用更為方便的焊接技術(shù)出現(xiàn)。