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發(fā)布時間：2021-04-24 11:51
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材料對熱塑性塑料焊接響應(yīng)的影響
密度
這表明與基本類型相比，是否存在大量添加劑，例如玻璃纖維（GF），玻璃球（GG），石棉，滑石等，它們會影響焊接響應(yīng)。在大多數(shù)情況下，這些添加劑會增加密度。
根據(jù)溫度剪切模量G'和機械損耗因子Tanδ
從高G'或E剪切模量可以預(yù)期有利的焊接性能，該剪切模量在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下是恒定的。在同一時間的機械損耗因數(shù)tanδ（衰減）應(yīng)該低到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和盡可能恒定。幸運的是，在諾宇，我們在完全CNC操作工具室內(nèi)現(xiàn)場制造所有工具，因此我們經(jīng)常可以比任何競爭對手更快地轉(zhuǎn)向工具。硬質(zhì)無定形塑料在室溫下具有這些有利的性質(zhì)。聲波被傳送到連接表面而沒有太多損失并轉(zhuǎn)換成熱量。大多數(shù)增強材料增加了剛度，因此剪切模量也提高了。
在未填充的熱塑性塑料的情況下，剪切模量也受到水分含量，結(jié)晶度和晶體取向以及自含應(yīng)力的影響。在增強熱塑性塑料的情況下，這些影響也是有效的。
直至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）或直至熔化區(qū)（Tm）的剪切模量曲線顯著下降意味著機械損耗因子的增加并且在通向連接表面的途中導(dǎo)致聲波明顯衰減。通常，在半結(jié)晶塑料的情況下，能量損失大于硬質(zhì)無定形塑料的情況。一旦您的系統(tǒng)安裝完畢，超聲波焊接站只需要進行基本的例行檢查，以保持良好的工作狀態(tài)。與由無定形塑料制成的那些相比，在半結(jié)晶塑料的情況下，相同形狀的模制件通常需要更高的發(fā)電機功率輸出或更長的焊接周期和更高的振幅。通常，希望具有較短的焊接周期。
熔化熱量或熱量和特定熱量Cp
該值越高，特別是在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或熔化范圍內(nèi)，在連接區(qū)域中塑化材料所需的能量越大。這意味著更長的焊接周期或必要時更強大的超聲波焊接裝置，后者是優(yōu)選的。
熔化范圍或熱塑性范圍
必須通過選擇合適的焊接參數(shù)來保證連接區(qū)域的加熱超過熔化范圍。
聲速
合成材料中的聲速是溫度控制的，并且在模制件用作聲導(dǎo)體時是重要的，例如在遠場焊接中。
熔體粘度
塑料熔體的粘度（例如，由MFI，熔體流動指數(shù)表示）影響焊接響應(yīng)。
以低MFI為特征的高分子粘性塑料通常需要更多的能量來熔化。這意味著更長的焊接周期或者超聲波焊接設(shè)備的更高功率輸出是必要的。
具有低熔體粘度的塑料，其特征在于高MFI，熔化更快。在這種情況下，熔融材料會突然離開連接區(qū)域。為避免這種情況，焊接壓力，焊接周期，振幅，觸發(fā)和連接區(qū)域的設(shè)計應(yīng)特別小心。
大多數(shù)增強和填充材料增加了熔體粘度，即熔融材料更粘稠。少量的一些填料，例如云母和滑石，降低了熔體粘度，熔融材料更易移動并且流動更快。
增強材料，填充材料和其他添加劑
增強材料：
玻璃纖維，玻璃球，碳纖維，滑石，石棉等。
填充材料：
木粉，白堊和其他礦物和有機填充材料。
其他添加劑
穩(wěn)定劑，潤滑劑，染料，軟化劑，阻燃添加劑，抗靜電涂料等
。這些添加劑的性質(zhì)和數(shù)量會影響焊接響應(yīng)和焊接效果。應(yīng)相應(yīng)調(diào)整模制件的結(jié)構(gòu)和焊接條件。
臺州市錦亞機械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動摩擦焊接機，熱鉚焊接機，熱板焊接機，多頭非標型超聲波塑料焊接機，以及非標準設(shè)備、自動化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計、制造及銷售為一體的技術(shù)服務(wù)性實體公司。
振動-振幅-頻率
在超聲波焊接過程中，將具有確定的振幅，力和持續(xù)時間的機械振動施加到待焊接的材料上。由于分子間和表面摩擦，產(chǎn)生熱量并使材料熔化。
超聲波焊接系統(tǒng)的核心是堆疊。它由壓電轉(zhuǎn)換器，增強器（振幅變換器）和超聲波發(fā)生器組成。堆棧隨著超聲頻率收縮和擴展。產(chǎn)生的振動是縱波。焊接工具的行程，即峰值位置和零位置之間的距離，被稱為振幅-在超聲波焊接中，振幅在5和50μm之間。
根據(jù)作為材料特性的聲速和頻率計算波長λ。
振幅的定義
幅度a定義為振蕩幅度的一半，即從零到峰值。
單位：千分尺[μm]
頻率的定義
頻率f是每單位時間的周期數(shù)
單位：赫茲[赫茲]
波長的定義
波長l（λ）是沿波的兩個相等狀態(tài)之間的距離。
單位：毫米[mm]
超聲波發(fā)生器運動的示意圖
?超聲波焊接后，發(fā)現(xiàn)變形扭曲
超聲波焊接后，發(fā)現(xiàn)變形扭曲
解決方案：
1、降低壓力（壓力在2kg以下）。
2、減少超聲波焊接時間（降低強度標準）。
3、增加硬化時間（至少0.8秒以上）。
4、分析超聲波上下模是否可局部調(diào)整（非必要時）。
5、分析產(chǎn)品變形主因，予以改善。
臺州市錦亞機械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動摩擦焊接機，熱鉚焊接機，熱板焊接機，多頭非標型超聲波塑料焊接機，以及非標準設(shè)備、自動化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計、制造及銷售為一體的技術(shù)服務(wù)性實體公司。
超聲波工作原理
頻率高于人的聽覺上限（約為20000赫）的聲波，稱為超聲波，或稱為超聲。
超聲波在媒質(zhì)中的反射、折射、衍射、散射等傳播規(guī)律，與可聽聲波的規(guī)律并沒有本質(zhì)上的區(qū)別。但是超聲波的波長很短，只有幾厘米，甚至千分之幾毫米。與可聽聲波比較，超聲波具有許多奇異特性：傳播特性──超聲波的波長很短，通常的障礙物的尺寸要比超聲波的波長大好多倍，因此超聲波的衍射本領(lǐng)很差，它在均勻介質(zhì)中能夠定向直線傳播，超聲波的波長越短，這一特性就越顯著。通過以下方式實現(xiàn)能源聚焦能源總監(jiān)（ED）超聲波發(fā)生器設(shè)計鐵砧輪廓的輪廓由于關(guān)節(jié)設(shè)計的變化，能量聚焦的可能性。功率特性──當聲音在空氣中傳播時，推動空氣中的微粒往復(fù)振動而對微粒做功。聲波功率就是表示聲波做功快慢的物理量。在相同強度下，聲波的頻率越高，它所具有的功率就越大。由于超聲波頻率很高，所以超聲波與一般聲波相比，它的功率是非常大的。空化作用──當超聲波在液體中傳播時，由于液體微粒的劇烈振動，會在液體內(nèi)部產(chǎn)生小空洞。這些小空洞迅速脹大和閉合，會使液體微粒之間發(fā)生猛烈的撞擊作用，從而產(chǎn)生幾千到上萬個大氣壓的壓強。微粒間這種劇烈的相互作用，會使液體的溫度驟然升高，起到了很好的攪拌作用，從而使兩種不相溶的液體（如水和油）乳化，并且加速溶質(zhì)的溶解，加速化學反應(yīng)。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應(yīng)稱為超聲波的空化作用。
我們知道正確的波的物理定義是：振動在物體中的傳遞形成波。這樣波的形成必須有兩個條件：一是振動源，二是傳播介質(zhì)。摩擦熱使金屬表面的溫度升高到熔化溫度的約三分之一，但不會熔化金屬。波的分類一般有如下幾種：一是根據(jù)振動方向和傳播方向來分類。當振動方向與傳播方向垂直時，稱為橫波。當振動方向與傳播方向一致時，稱為縱波。二是根據(jù)頻率分類，我們知道人耳敏感的聽覺范圍是20HZ-20000HZ，所以在這個范圍之內(nèi)的波叫做聲波。低于這個范圍的波叫做次聲波，超過這個范圍的波叫超聲波。
波在物體里傳播，主要有以下的參數(shù)：一是速度V，二是頻率F，三是波長λ。三者之間的關(guān)系如下：V=F.λ。通過評估這些情景，您可以開始識別可能導(dǎo)致焊接部件不一致的問題。波在同一種物質(zhì)中傳播的速度是一定的，所以頻率不同，波長也就不同。另外，還需要考慮的一點就是波在物體里傳播始終都存在著衰減，傳播的距離越遠，能量衰減也就越厲害，這在超聲波加工中也屬于考慮范圍。
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