超声波塑料焊接熔合机理
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超声波塑料焊接熔合机理

超声波塑料焊接熔合机理
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发布时间:2018-03-18
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关键词:超声波熔接机理
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超声波焊接的原理四利用超声波在反射面上行成驻波,且反射面处于波幅处,这样反射面上的物质发生剧烈震动而发热熔化从而达到焊接的目的。

在超声波焊接过程中,接头处能量的转换主要是指由超声波的机械能转换成使塑料熔合的热能,这种能量变化直接影响到结合面出的温度的变化,影响到接头的质量。由于超声波焊接过程的复杂性,有关焊接过程的研究还不是很充分,关于其焊接机理也有多种说明。目前,关于超声波塑料焊接熔合机理有两种主要观点:

1.摩擦震动机制
当超声波作用于两焊件时,塑料质点会被超声波激发而引起连续交替的受压和解压,以致焊件接触表面因振动而产生摩擦,振动频率就是超声波的频率。此时,摩擦机械转化为热能,使焊件表面的温度升高直至熔化,终形成焊接接头。

2.应力应变储能及转换机制
塑料这种粘弹性体,超声波传播过程中,引起塑料质点的应力应变不同相,从而引起能量损耗,转换成使焊件表面熔化形成接头。

基于塑料性能、结构以及分子组成的特殊性,目前大多数学者倾向于应力应变的储能转换机理。但也有不少人认为在塑料焊接的过程中两种因素是同时存在的,因为在试验的过程中,可以明显的观察到焊接压力不足且没有焊接夹具的时候,试件的两个表面之间会出现相对的位移,而且试件的表面质量对焊接质量也存在一定的影响。

不论从何种角度先容塑料焊接的机理,有一点是毋庸置疑的:所有的热都是由输入给换能器的高频电能转换而来,所以输入电功率变化过程及熔焊试件单位体积所消耗的高频电能(电能密度),对熔焊效果有很大的关系。其能量的传递形式可表征为:电能量-换能器声输出-塑料发热量。

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