超聲波焊接原理

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1、 超聲波焊接原理： 　超聲波焊接是熔接熱塑性塑料制品的高科技技術(shù)，各種熱塑性膠件均可使用超聲波熔接處理，而不需加溶劑，粘接劑或其它輔助品。 ??其優(yōu)點(diǎn)是增加多倍生產(chǎn)率，降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量及安全生產(chǎn) ??超聲波塑膠焊接原理是由發(fā)生器產(chǎn)生20KHz(或15KHz)的高壓、高頻信號(hào)，通過換能系統(tǒng)，把信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械振動(dòng)，加于塑料制品工件上， ??通過工件表面及在分子間的磨擦而使傳遞到接口的溫度升高，當(dāng)溫度達(dá)到此工件本身的熔點(diǎn)時(shí)，使工件接口迅速熔化，繼而填充于接口間的空隙， ??當(dāng)震動(dòng)停止，工件同時(shí)在一定的壓力下冷卻定形，便達(dá)成完美的焊接。 ???新型的15KHz超聲波塑膠焊接機(jī)

2、，對(duì)焊接較軟的PE、PP材料，以及直徑超大，長(zhǎng)度超長(zhǎng)塑膠焊件，具有獨(dú)特的效果，能滿足各種產(chǎn)品的需要， ??能為用戶生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品檔次貢獻(xiàn)。??? ?? 超聲波焊接工藝： ?一、超聲波焊接： 　??? 以超聲波超高頻率振動(dòng)的焊頭在適度壓力下，使二塊塑膠的結(jié)合面產(chǎn)生磨擦熱而瞬間熔融接合，? ????? 采用合適的工件和合理的接口設(shè)計(jì)，可達(dá)到水密及氣密，并免除采用輔助品帶來的不便，實(shí)現(xiàn)高 ??? ? 效清潔的焊接焊接強(qiáng)度可與本體媲美， 二、鉚焊法： 　　將超聲波超高頻率振動(dòng)的焊頭，壓著塑膠品突出的梢頭，使其瞬間發(fā)熱融成為鉚釘形狀，使不同材質(zhì) 的材料機(jī)械鉚合在一起。

3、 三、埋植： 　　借著焊頭之傳導(dǎo)及適當(dāng)壓力，瞬間將金屬零件(如螺母、螺桿等)擠入預(yù)留的塑膠孔內(nèi)，固定在一定深度，完成后無論拉力、扭力均可媲美傳統(tǒng)模具內(nèi)成型之強(qiáng)度，可免除射出模受損及射出緩慢之缺點(diǎn)。六、切割封口： 　　運(yùn)用超聲波瞬間發(fā)振原理，對(duì)化纖織物進(jìn)行切割，其優(yōu)點(diǎn)切口光潔不開裂、不拉絲。 四、成型： 　　本方法與鉚焊法類似，將凹狀的焊頭壓著于塑膠品外圈，焊頭發(fā)出超聲波超高頻振動(dòng)后將塑膠熔融成形 而包覆于金屬物件使其固定，且外觀光滑美觀、此方法使用在電子類、喇叭之固定成形，及化妝品類之鏡 片固定等。 五、點(diǎn)焊 　　A、將二片

4、塑膠分點(diǎn)焊接無需預(yù)先設(shè)計(jì)焊線，達(dá)到熔接目的。 　　B、對(duì)比較大型工件，不易設(shè)計(jì)焊線的工件進(jìn)行分點(diǎn)焊接，而達(dá)到焊接效果，可同時(shí)點(diǎn)焊多點(diǎn)。 授課：XXX ?? 　 　　　　一、超聲波塑料焊接的相容性和適應(yīng)性： 　　　　　　熱塑性塑料，由于各種型號(hào)性質(zhì)不同，造成有的容易進(jìn)行超聲波焊接，有的不易焊接；下表中黑方塊的表示兩種塑料的相容性好，容易進(jìn)行 　　　　　　超聲波焊接；圓圈表示在某些情況下相容，焊接性能尚可；空格表示兩種塑料相容性很差，不易焊接 授課：XXX 熱塑性塑料 超聲波焊接的 相容性示例圖表 A B S ABS/ 聚碳 酸酯 合

5、金 （賽 柯樂800） 聚 甲 醛 丙 烯 腈 丙烯酸系多元共聚物 丁 二 烯-苯 乙 烯 纖維 素(CA, CAB, CAP) 氟 聚 合 物 尼 龍 亞苯基-氧化物為主的樹脂（諾里爾） 聚酰胺-酰亞胺（托郎） 聚 碳 酸 酯 熱 塑 性 聚 酯 聚 乙 烯 聚 甲 基 戊 烯 聚 苯 硫 聚 丙 烯 聚 苯 乙 烯 聚 砜 聚 氯 乙 烯 SAN-NAS-ASA ABS ■ ■ ? ■ ○ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

6、? ? ○ ○ ABS/聚碳酸酯合金 （賽柯樂800） ■ ■ ? ○ ? ? ? ? ? ? ? ■ ? ? ? ? ? ? ? ? ? 聚甲醛 ? ? ■ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 丙烯腈 ■ ○ ? ■ ○ ? ? ? ? ○ ? ○ ? ? ? ? ? ? ? ? ○ 丙烯酸系多元共聚物 ○ ? ? ○ ■ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ○ ?

7、 ? ○ 丁二烯-苯乙烯 ? ? ? ? ? ■ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ○ ? ? ? 纖維素(CA,CAB,CAP) ? ? ? ? ? ? ■ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 氟聚合物 ? ? ? ? ? ? ? ■ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 尼龍 ? ? ? ? ? ? ? ? ■ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 亞苯基-氧

8、化物為主的樹脂（諾里爾） ? ? ? ○ ? ? ? ? ? ■ ? ○ ? ? ? ? ? ■ ? ○ ? 聚酰胺-酰亞胺（托郎） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ■ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 聚碳酸酯 ? ■ ? ○ ? ? ? ? ? ○ ? ■ ? ? ? ? ? ? ○ ? ? 熱塑性聚酯 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ■ ? ? ? ? ? ? ? ? 聚乙烯 ?

9、? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ■ ? ? ? ? ? ? ? 聚甲基戊烯 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ■ ? ? ? ? ? ? 聚苯硫 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ■ ? ? ? ? ? 聚丙烯 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ■ ? ? ? ? 聚苯乙烯 ? ? ? ? ○ ○ ? ? ? ■

10、 ? ? ? ? ? ? ? ■ ? ? ○ 聚砜 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ○ ? ? ? ? ? ? ■ ? ? 聚氯乙烯 ○ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ■ ? 授課：XXX SAN-NAS-ASA ○ ? ? ○ ○ ? ? ? ? ○ ? ? ? ? ? ? ? ○ ? ? ■ ■-表示相容 ○-　　注意： 表中所列僅供參考,因?yàn)槭熘淖兓蓪?dǎo)致結(jié)果略

11、有差異. 　 材 料 塑料熔接特性 ABS 丙烯晴丁二 烯苯乙烯共聚物 質(zhì)輕，兼具韌性，剛性與耐化學(xué)品性，用途廣泛，熱性佳，特別適合超聲波溶接， 無論近距離或遠(yuǎn)距離熔接，均可得到良好效果。 Acrylics 壓克力 硬度大、耐沖擊、不受酸之作用，有高度光學(xué)明晰性，著色性良好，常用于汽車尾燈、儀表板、獎(jiǎng)?wù)?、水龍頭把手等。用于超聲波熔接時(shí)，須注意衰明度問題，就易熔接。 Acetal 縮 醛 抗張及耐壓強(qiáng)度高，耐磨性佳，最具強(qiáng)韌及彈性，常用作拉練、螺絲、軸承、滾筒、廚房用具等，因磨擦系數(shù)低，用超聲波熔接時(shí)需高振動(dòng)幅度及較長(zhǎng)的熔接時(shí)間。 Celluloeics酯酸 纖維性

12、 物 質(zhì) 抗張及耐壓強(qiáng)度高，耐磨性佳，最具強(qiáng)韌及彈性，常用作拉練、螺絲、軸承、滾筒、廚房用具等，因磨擦系數(shù)低，用超聲波熔接時(shí)需高振動(dòng)幅度及較長(zhǎng)的熔接時(shí)間。 Noryl 聚苯醚 超聲波振動(dòng)時(shí)材質(zhì)易變化變色，接觸面不易吸收能量，熔接較困難。 Nylon 尼 龍 性極韌、電性佳、絕緣度高，常用為電子零件等。因熔點(diǎn)高，所需熔接時(shí)間長(zhǎng)，振幅高。難于焊接. P . C . 聚碳酸脂 材質(zhì)強(qiáng)韌，耐磨損，摩擦系數(shù)極低，耐酸，常用作軸承、齒輪、管子、廚房用具、毛刷等。用超聲波熔接時(shí)，因熔點(diǎn)高，所需熔接時(shí)間長(zhǎng)，熔接前先經(jīng)烘乾會(huì)較易熔接。 Higl Density 高密 度PE 聚乙烯 比重小，

13、在低溫及室溫下富柔曲性，防水、防蝕、可制成各種顏色。價(jià)格低的產(chǎn)品，常用于皿盤、封裝薄膜、軟水管、奶瓶、軟繩等。密度越高越適合于超聲波熔接。 　 PE 聚乙烯 Low Density 低密度 General purpose 一般 PS 聚苯乙烯 比重輕，對(duì)水及化學(xué)物之抗蝕性強(qiáng)，安定、絕緣性佳，特別適合于射出及押出成形。常用于玩具、裝飾品、孟洗設(shè)備、盤子、透鏡、浮動(dòng)輪等的制造。由于彈性系數(shù)高, 無論是近距離或遠(yuǎn)距離的超聲波熔接均極適合。 PS 聚苯乙烯 Impact 耐沖擊 20-30% glass 玻纖強(qiáng)化 Filled PS 聚苯乙烯 比重輕，有良好絕緣性，強(qiáng)度高，

14、能耐熱及化學(xué)劑的侵蝕，抽絲后可制繩綱等織品。制品有玩具、行李箱、音響外殼、電氣絕緣物、食品包裝等。本材質(zhì)因彈性系數(shù)低, 易衰減聲波振動(dòng)，幫遠(yuǎn)距離熔接需注意其效果,較難于焊接。 Unmodified 聚 丙 烯 PP PVC 聚氯乙烯 電性佳，耐弱化學(xué)品，低溫性佳，具難燃性，常用于各種合成皮軟管、膠膜等， 材質(zhì)柔軟，易衰減音波振動(dòng)，熔接面易劣化。 　 Polyster 聚酸脂 熔接能量大 授課：XXX Polysulfone 聚砜 質(zhì)硬、強(qiáng)度大、具韌性、長(zhǎng)期受熱不影響其電性能，常用為電視機(jī)零件護(hù)蓋、馬達(dá)零件等。因熔接點(diǎn)高，需較高之能量熔接。 Polyphen

15、y lene 聚氧化 Qxide(ppo) 二 甲 苯 耐熱與耐濕性，耐化學(xué)品，不性蒸汽，常用作端子、轉(zhuǎn)子、外殼、葉輪和管件等，熔點(diǎn)高，需較高之能量熔接。 Phenoxy 苯 氧 樹 脂 性韌、富延展性、熱安定性，熔點(diǎn)高，需較高之能量熔接。 SAN 苯 乙 烯 ?丙 烯 晴 拉伸強(qiáng)度及壓縮強(qiáng)度高，常用為盤管薄壁零件、打字機(jī)帶卷軸，超聲波熔接效果好。 超聲波焊接會(huì)影響產(chǎn)品內(nèi)的電子元件嗎 我有一個(gè)產(chǎn)品是把PCBA裝到后殼再把前后殼超起來，PCBA上的主要元件有基帶射頻IC、FLASH、晶振等，我想請(qǐng)教大家，超聲會(huì)對(duì)這些電子元件產(chǎn)生影響嗎？超聲會(huì)對(duì)其他哪些電子元件產(chǎn)生影響？

16、謝謝大家了！ 1：晶振肯定會(huì)有影響. 2：我之前做個(gè)類似讀卡器的產(chǎn)品,首先是經(jīng)過檢測(cè)的PCBA裝配后超聲連接的,但其中很奇怪有約10%的產(chǎn)品功能測(cè)試NG.拆開后經(jīng)常生產(chǎn)的技術(shù)員檢測(cè)為BGA IC 開路,對(duì)此我也不是很確定就一定會(huì)有問題,不過可能跟IC的型號(hào)及封裝方式有關(guān)吧,1 V* O7 `4 {! ~6 A. }2 }8 m 所以后來我都改為卡扣連接了. 3：超聲波加工為高頻振蕩方式，，對(duì)一定的元器件及其連接點(diǎn)都有影響，應(yīng)慎重選擇。。 4：感謝大家的答復(fù)。由于產(chǎn)品的大小受限，選擇超聲是最好的方式了?，F(xiàn)在的計(jì)劃就是先超聲，如果超聲實(shí)在不行，就改點(diǎn)膠了。 5：也可以在超聲前把pcb上的電子元器件打膠 6：如果你產(chǎn)品真的很小，那建議你用35KHZ或是40KHZ的超聲波頻率來進(jìn)行焊接，也可以避免這個(gè)問題 （注：可編輯下載，若有不當(dāng)之處，請(qǐng)指正，謝謝!） 授課：XXX