哪些因素會影響超聲波塑料焊接的效果?
哪些因素會影響超聲波塑料焊接的效果?
超聲波塑料焊接的效果受哪些因素的影響呢?
1 焊接距離:
超聲波焊接有近域焊接和遠(yuǎn)域焊接之分,近域焊接是指塑件接口部分與電極臂端部的距離在6mm以內(nèi),而超過此距離則稱為遠(yuǎn)域 焊接。非結(jié)晶性硬質(zhì)塑料,如PC、PS、SAN、ABS和PMMA等,對超聲能量通常具有良好的透射率,高頻振動能經(jīng)過較長的距離傳輸?shù)浇涌趨^(qū)域,因此這 些材料在近域或遠(yuǎn)域均具有良好的焊接性能。而半結(jié)晶性塑料具有較強(qiáng)的消聲作用,高頻振動傳輸?shù)饺鏟A、PP、PE和POM這樣的半結(jié)晶性塑料中,超聲能量很快衰減,因此半結(jié)晶性塑料只適合于近域焊接。對于彈性體及軟質(zhì)塑料,由于具有更強(qiáng)的吸音作用,對它們進(jìn)行超聲焊接不是很有效。
2 塑料材質(zhì)影響:
超聲波焊接最適用于硬質(zhì)非結(jié)晶性塑料,連接同種塑料時效果最好。但熔化溫度相差在20℃以內(nèi),且在化學(xué)性質(zhì)上具有一定相容性的兩種塑料,如聚碳酸酯和丙烯酸之間也可進(jìn)行焊接。
3 超聲能量消耗:
從能量消耗角度而言,非結(jié)晶性塑料沒有明確的熔點(diǎn),塑化所需熱量即超聲能量較少。隨著焊接區(qū)域溫度的上升,物料由高彈態(tài)逐漸向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變,并且能在較寬溫度范圍內(nèi)熔化并逐漸凝固。而半結(jié)晶性塑料有確定的熔點(diǎn)并需要較高的熔融熱,與非結(jié)晶聚合物相比,在焊接過程中需要更高的超聲能量和振動振幅。
4 添加劑及塑料表面油污影響:
為保證焊接制品質(zhì)量,應(yīng)事先對制件的原材料性質(zhì)及最終性能要求進(jìn)行充分的考慮,塑料中的一些添加劑如潤滑劑、阻燃劑等也會影響材料的焊接性能,在部件設(shè)計(jì)和焊接參數(shù)的調(diào)整中對此也要有充分考慮,再結(jié)合試驗(yàn)情況正確地進(jìn)行接口設(shè)計(jì),以避免在制件成型后再對模具進(jìn)行修改。焊接區(qū)域的脫模劑、油污也會削弱焊接強(qiáng)度,應(yīng)及時清潔模腔表面。
總結(jié):一般硬質(zhì)塑料的焊接性能比柔性的好,非結(jié)晶性塑料的焊接性能比結(jié)晶性的好,并且焊接結(jié)晶性塑料時應(yīng)避免采用遠(yuǎn)域焊接。