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各種塑膠材料使用超音波焊接的效果分析結果

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發表時間:2017-05-18 21:28作者:恒力信網管來源:深圳恒力信超聲波設備有限公司網址:http://www.playdomination.com/

超音波頻率振動的焊頭,在預定的時間及壓力下,磨擦生熱,令塑膠接面相互熔合,既牢固,又方便快捷,然而超音波壓合對各種樹脂的要求,熱塑塑料使用超聲波焊接的效果,其最主要的因素包括聚合物結構,熔化溫度、柔韌性(硬度)、化學結構。

非結晶聚合物分子排列無序、有明顯的使材料逐步變軟、熔化 及至流動的溫度(Tg玻璃化溫度)。這類樹脂通常能有效傳輸超音速振動并在相當廣泛的壓力/振幅范圍內,非結晶性硬質塑料,如PC、PS、SAN、ABS和PMMA等,對超聲能量通常具有良好的透射率,焊接效果都比較好。

半結晶型聚合物分子排列有序,有明顯的熔點(Tm熔化溫度)和再度凝固點。固態的結晶型聚合物是富有彈性的,能吸收部分高頻機械振動。所以此類聚合物是不易于將超聲波振動能量傳至壓合面,幫要求更高的振幅。需要很高的能量(高熔化熱度)才能把半結晶型的結構打斷從而使材料從結晶狀態變為粘流狀態,這也決定了這類材料熔點的明顯性,熔化的材料一旦離開熱源,溫度有所降低便會導致材料的迅速凝固。所以必須考慮這類材料的特殊性(例如:高振幅、接合點的良好設計、與超音夾具的有效接觸、及優良的工作設備)才能取得超聲波焊接的成功。而半結晶性塑料具有較強的消聲作用,高頻振動傳輸到如PA、PP、PE和POM這樣的半結晶性塑料中,超聲能量很快衰減,因此半結晶性塑料超聲波焊接達不到理想的效果。

將單體結合在一起的過程稱為“聚合”。聚合物基本可分為兩大類:熱塑性和熱固性。熱塑性材料加熱成型后還可以重新再次軟化和成型,基所經歷的只是狀態的變化而已-這種特性使決定了熱塑性材料超音波壓合的適應性。熱固性材料是通過不可逆反的化學反應生成的,再次加熱或加壓均不能使已成型的熱固性產品軟化,所以傳統上一直認為熱固性材料是不適合使用超音波的。對于彈性體及軟質塑料,由于具有更強的吸音作用,對它們進行超聲焊接不是很有效。

聚合物的熔點越高,其焊接所需的超音波能量越多,材料的硬度對其是否能有效傳輸超音速振動是很有影響的??偟恼f來,愈硬的材料其傳導力愈強。


塑膠熔接不同材質可配表