超声波焊接塑料件的设计.doc

:..超声波焊接塑料件的设计代注塑方式能有效提供比较完美的焊接用塑胶件。光我们决定用超声波焊接技术完成熔合时,塑料件的结构设计必须首先考虑如下几点: 1焊缝的大小(即要考虑所需强度) 2是否需要水密、气密 3是否需要完美的外观 4避免塑料熔化或合成物的溢出 5是否适合焊头加工要求焊接质量可能通过下几点的控制来获得: 1材质 2塑料件的结构 3焊接线的位置和设计 4焊接面的大小 5上下表面的位置和松紧度 6焊头与塑料件的妆触面 7顺畅的焊接路径 8底模的支持为了获得完美的、可重复的熔焊方式,必须遵循三个主要设计方向: 1最初接触的两个表面必须小,以便将所需能量集中,并尽量减少所需要的总能量(即焊接时间)来完成熔接。 2找到适合的固定和对齐的方法,如塑料件的接插孔、台阶或齿口之类。 3围绕着连接界面的焊接面必须是统一而且相联系互紧密接触的。如果可能的话,接触面尽量在同一个平面上,这样可使能量转换时保持一致。下面就对塑料件设计中的要点进行分类举例说明: ,太薄的壁厚有一定的危险性,超声波焊接时是需要加压的,一般气压为2-6kgf/cm2。所以塑料件必须保证在加压情况下基本不变形。,在其接触焊头的表面会引起共振而形成一些集中的能量聚集点,从而产生烧伤、穿孔的情况(如图1所示),在设计时可以罐状顶部做如下考虑○1加厚塑料件○2增加加强筋○,比如尖角位,在超声波的作用下会产生折裂、融化。这种情况可考虑在尖角位加R角。如图2所示。,例如固定梢等(如图3所示)。通过以下设计可尽可能减小或消除这种问题:○1在附属物与主体相交的地方加一个大的R角,或加加强筋。○2增加附属物的厚度或直径。,则在超声波传递过程中会产生干扰和衰减(如图4所示),根据材料类型(尤其是半晶体材料)和孔大小,在开口的下端会直接出现少量焊接或完全熔不到的情况,因此要尽量预以避免。,如果有薄而弯曲的结构,而且需要用来传达室递超声波能量的时候,特别对于半晶体材料,超声波震动很难传递到加工面(如图5所示),对这种设计应尽量避免。,远距离焊接则大于6mm,超声波焊接中的能量在塑料件传递时会被衰减地传递。衰减在低硬底塑料里也较厉害,因此,设计时要特别注意要让足够的能量传到加工区域。远距离焊接,对硬胶(如PS,ABS,AS,PMMA)等比较适合,一些半晶体塑料(如POM,PETP,PBTB,PA)通过合适的形状设计也可用于远距离焊接。,但是超声波焊头并不能随意制作。形状、长短均可能影响焊头频率、振幅等参数。焊头的设计需要有一个基准面,即按照其工作频率决定的基准频率面。基准频率面一般占到焊头表面的70%以上的面积,所以,注塑件表面的突超等形状最好