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塑料的超聲波焊接性能

塑料分為熱固性塑料和熱塑性塑料。熱固性塑料可塑但不可逆。次加熱時可熔化流動，加熱到一定溫度，產生化學反應，交聯固化變硬而形成固體；但這種變化時不可逆的，當重新受熱加壓時，熱固性塑料不能再次熔化。因此，超聲波焊接不能焊接熱固性塑料。熱塑性塑料可塑又可逆；當加熱形成固體后，其內部結構僅經歷形態的變化，是可逆的；鋰電是一個極具韌性的產品，從80年代誕生，至今經過了長時間的沉淀與技術革新，同時鋰電無論生產還是銷毀過程均對環境危害較小，比較符合當前社會發展的訴求，所以鋰電才成為了當今新一代能源的核心重點。重新加熱和加壓時，能夠重新熔化并再次形成固體。超聲波焊接能夠焊接大部分的熱塑性塑料。

熱塑性塑料又分為無定形塑料和半結晶塑料，由于二者的分子結構和排布不同，二者的超聲波焊接性能又有所差別。

無定形塑料的分子結構呈隨機分布，沒有一個明確的熔點Tm，其在一個很廣泛的溫度范圍內逐步軟化、熔化和流動；異種金屬的焊接在我們超聲波行業經常會遇到三種材質銅、鋁、鎳之間相互進行焊接，且超聲波焊接后導電性以及強度性能良好。而不是一旦加熱到某個溫度就立即從固體熔化，然后又立即固化。無定形塑料這種特性非常易于傳導超聲波振動能力，能夠在較大的壓力和振幅范圍內進行超聲波焊接。

半結晶塑料的分子結構在局部呈規律性分布，有一個明確的熔點Tm，在溫度達到熔點之前，半結晶塑料始終保持著固態；當溫度達到熔點后，整個分子鏈立刻開始運動，并立即固化。無定形塑料和半結晶塑料的熔化過程區別如圖所示。

半結晶塑料呈規律性分布的分子結構類似于彈簧，非常容易吸收高頻的超聲波振動能量，使得能量很難從焊頭傳導到焊接界面，必須有足夠大的超聲波能量才能使得半結晶塑料熔化。因此，相對于無定形塑料，半結晶塑料比較難焊接。為了使得半結晶塑料獲得較高的焊接質量，往往需要考慮更多的因素，例如，較高的振幅、合適的焊接界面設計、焊頭的接觸、焊接的距離以及焊接夾具等。無定形塑料和半結晶塑料的超聲波焊接難易程度如表2所示。超聲波的方向性好，穿透能力強，易于獲得較集中的聲能，可用于測距、檢測、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等，在醫學、軍事、工業、農業上有很多的應用。

塑料之間的超聲波焊接兼容性

兩種塑料能夠焊接兼容，必須在化學上兼容，否則，盡管兩種塑料熔合在一起，但沒有分子鍵的結合，焊接強度會非常低。一個典型的例子是PE與PP的焊接。兩種塑料都是半結晶塑料，有著相似的外觀和相似的物理性能，但它們不能在化學上兼容，因此它們不能焊接在一起。5．先清潔后維修對污染較重的電氣設備，先對其按鈕、接線點、接觸點進行清潔，檢查外部控制鍵是否失靈。

熱塑性塑料能夠與自身焊接在一起。例如，一個ABS的零件能夠與另外一個ABS的零件焊接在一起；不同的塑料能夠焊接在一起取決于兩個因素；其一是它們的熔化溫度很接近，在22°以內；9．先直流后交流檢修時，必須先檢查直流電壓，再交流回路動態工作點，如果是濾波回路的問題的話，它將引起整機的系統問題，超聲波焊接機的直流電源一般為300V，或 -160V分壓。如果熔化溫度相差很大，一種塑料已經開始分解了，另一種塑料才開始熔化，兩種塑料自然無法焊接在一起。其二是相似的分子結構。例如，ABS零件能夠與Acrylic零件進行焊接是因為它們的化學屬性是兼容的。一般來說，只有相似的無定形塑料才有機會彼此焊接在一起，而半結晶塑料的化學屬性相差很大，它們基本上不能互相焊接在一起。

值得注意的是，即使是同一種塑料之間的超聲波焊接，應該使用來自同一家供應商的同一種型號材料，否則也有可能產生焊接質量問題。

超聲波焊接機為什么焊接不穩定，焊接一會兒正常一會兒不正常怎么辦？

超聲波焊接機焊接不穩定的原因有很多：

1.電壓是否穩定；

2.氣壓是否穩定；

3.模具時間久了頻率偏離導致焊接不穩定；

4.機器使用時間久，內部老損；

5.焊接材質不好；

超聲波功率不穩定，熱鉚焊接機，主要取決焊接機電箱及換能器的匹配和電子元器件的穩定性。

如果一開始使用時就出現這樣的問題，原因可能是：

1.設計功率不夠；

2.參數設置不合理；

3.產品的焊接面和模具接觸面不平；

4.焊接機電源或換能器有問題或設計不合理；

5.焊接壓力不夠。  

塑料焊接機技術在汽車行業的應用

汽車用塑料分為兩種：一種是熱固性塑料，它們能夠經受住普通的烘漆操作；由于超聲波金屬焊接技術能夠焊接密度大、厚度高的金屬以及異種金屬，所以對于實現這種技術的焊機的制造要求較高。一種是熱塑性塑料， 具有加工容易、快速的優點。在車用塑料中，居前7位的塑料材料品種與所占比例大致為：聚21％、聚氨酯19．6％、聚12．2％、熱固性復合材料10．4％、ABS 8％、尼龍7．8％、聚乙烯6％。    塑料的連接是其廣泛應用的關鍵環節。塑料可以通過機械緊固、粘接或焊接進行連接。緊固連接速度快，適用于所有塑料，但是成本高、會產生應力集中，不能形成密封接頭或獲得適當的性能。粘接能獲得優良的性能和接頭，但操作困難，需要精心地進行接頭和表面制備，而且速度很慢，不適于大批量生產。而熱風塑料焊接經濟、簡單、快捷、可靠，能形成靜態強度接近于母材的接頭，因而適用于大批量生產，在汽車工業獲得了愈來愈廣泛的應用。塑料焊接技術水平已經成為了衡量汽車生產技術水平及新材料開發水平的標志之一。 汽車工業各種塑料焊接方法

      塑料的焊接局限于熱塑性塑料的焊接 ，因為只有熱塑性塑料在加熱時可以熔化或軟化，而熱固性塑料加熱時不能軟化和重熔。熱風焊接類似于金屬的氧氣焊，只不過后者用明火前者用熱氣流加熱。熱氣焊過程中，來自焊槍（推薦使用LEISTER焊槍）中的熱氣流(典型的溫度為20-700°C, 連續調節，流速達230L／ min)同時對焊條和焊件加熱，當材料表面軟化達到黏稠狀態時，焊條連續壓進到焊縫中。 焊條材料完全與母材成份相同，通常是圓形的(直徑約5mm) ，焊接厚板時采用多焊道焊接。圓形焊條的一個缺點是在多焊道過程中空氣泡容易截留在焊縫中，造成強度降低，這個問題可以通過采用三角形截面焊條解決?？捎脽犸L焊接的典型材料包括聚、聚乙烯、聚、有機玻璃、聚碳酸酯、聚甲醛、聚、尼龍、ABS等。 熱風焊接的主要優點是適應性(靈活性)強，可用簡單的便攜式設備加工大型、復雜的零部件。因此，釬料與低熔點母材之間就是同種金屬的熔焊過程，不存在特殊困難。