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材料對熱塑性塑料焊接響應的影響

　　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。在大多數情況下，這些添加劑會增加密度。

　　根據溫度剪切模量G'和機械損耗因子Tanδ

　　從高G'或E剪切模量可以預期有利的焊接性能，該剪切模量在玻璃化轉變溫度下是恒定的。在同一時間的機械損耗因數tanδ（衰減）應該低到玻璃化轉變溫度和盡可能恒定。硬質無定形塑料在室溫下具有這些有利的性質。聲波被傳送到連接表面而沒有太多損失并轉換成熱量。但是，通常會看到多個超聲波工具或堆棧被用于將幾個小部件焊接到較大的部件上，例如端口和支架上的發動機歧管上。大多數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，結晶度和晶體取向以及自含應力的影響。在增強熱塑性塑料的情況下，這些影響也是有效的。

　　直至玻璃化轉變溫度（Tg）或直至熔化區（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致聲波明顯衰減。通常，在半結晶塑料的情況下，能量損失大于硬質無定形塑料的情況。與由無定形塑料制成的那些相比，在半結晶塑料的情況下，相同形狀的模制件通常需要更高的發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。如果焊縫冷卻時間過長，它們會在其表面開始形成表皮，從而抑制兩個部件上的半熔融材料混合并形成強焊縫。

　　熔化熱量或熱量和特定熱量Cp

　　該值越高，特別是在玻璃化轉變溫度或熔化范圍內，在連接區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來保證連接區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，熔體流動指數表示）影響焊接響應。

　　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域。為避免這種情況，焊接壓力，焊接周期，振幅，觸發和連接區域的設計應特別小心。

　　大多數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

　　。這些添加劑的性質和數量會影響焊接響應和焊接效果。應相應調整模制件的結構和焊接條件。

臺州市錦亞機械制造有限公司是一家專業生產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，以及非標準設備、自動化設備、治具等研發、設計、制造及銷售為一體的技術服務性實體公司。

簡述超聲波焊接機的焊接工藝

1、對焊：將兩個相同的材料或具備相容性的不同材料的熱塑性工件以分子鏈接方式對接熔焊，焊接強度可與本體相媲美。此種焊接工藝應用形式為廣泛，常見于各種塑料封裝產品，如手機電池、過濾器殼體之焊接。設計對焊產品的關鍵是有效的承力面和合理的焊口結構。真空和萃取發動機這些可以安裝在現有機器或新焊機上，是以低成本確保內部清潔產品的好方法。

2、鉚焊：將下工件的鉚頭融化并變形，從而將上工件扣住。當上工件為非熱塑性材料時，這種焊接工藝應用形式便具有其特殊功效。

3、嵌焊：將一個金屬部件嵌入一個熱塑性工件的預制孔中。預制孔的尺寸和嵌件上的環形槽或滾花紋是此種焊接工藝應用的關鍵。

4、點焊：將兩個相同材料或具備相容性的不同材料的熱塑性工件，分點焊接。此種焊接工藝不需要預設焊線，特別適合于形狀不規則的大型焊件，且一般來說上工件厚度較薄，如土木格室焊接等。

5、成形：將熱塑性工件突起部分軟化并變形，從而將另一不相容的工件機械固定，當嵌入件較軟或易碎時，這種焊接工藝應用形式特別有效。

6、熔切：將化纖布料或編織帶分切，改變上、下模具，還可用于縫焊或鏤花。超聲波熔切機熔切（焊）之產品，切口熔合不散邊，不起毛。

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塑料產品材質配合不當

解決方案：

每一種塑料材質的熔點，各有不同，例如ABS塑料材質的熔點約115℃，耐隆約175℃、PC在145℃以上、

PE約85℃為例：ABS與PE二種材質的熔點差距太大，超聲波焊接勢必困難。而ABS與PC二種材質，亦有差距，但已非前項差距如此之大，是以尚可熔

接，但在超聲波功率相同，能量擴大相同的情況下，相異的塑料材質，無法比相同材質的熔接效果好。

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