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塑料的超聲波焊接

超聲波焊接在相同和不同的材料之間建立牢固的連接。它特別適用于焊接熱塑性塑料。塑料的超聲波焊接使用頻率為 20 - 70 kHz 的超聲波。振動由焊頭以 5 - 50 μm 的振幅引入到組件中。摩擦熱產(chǎn)生并導致熔化。然后可以在額外的壓力下連接塑料。 


為了能夠進行精準的超聲波焊接,聲波的能量必須被聚集。這通過工具(焊頭和底座)的幾何形狀或塑料本身(焊縫設(shè)計)發(fā)生。接縫處的點或邊緣可以集中能量,因此被稱為導能角(簡稱:ERG)。

塑料超聲波焊接的優(yōu)點

超聲波焊接工藝具有許多優(yōu)點。最重要的是:

  • 節(jié)省時間:塑料在幾分之一秒內(nèi)被焊接。超聲波焊接省去了加熱和冷卻工具的啟動和等待時間。
  • 始終如一的質(zhì)量:精確的控制技術(shù)確保精準和可重復的結(jié)果。
  • 節(jié)約成本和環(huán)保:不需要像膠水這樣的工具,它消耗的能量更少。
焊縫設(shè)計

接縫設(shè)計對形狀配合連接有特別的影響。有不同的焊縫結(jié)構(gòu),適用于材料和組件。

  • 平臺焊縫

    這些組件的設(shè)計就像帶有導能角的平臺。超聲波使導能角熔化,并且在額外的壓力下,組件在視覺上完美無缺,強度高,并且在一定程度上緊密連接。

    • 接縫的簡單生成
    • “俄羅斯方塊效應”(組件自動定心)
  • 槽/舌焊縫

    下部組件具有間隙(即凹槽)。頂部即彈簧,完全適合凹槽。彈簧的導能角將能量集中起來,它會熔化,然后通過額外的壓力將組件連接起來。凹槽處的較大壁厚是必不可少的。

    • 最高強度
    • 精確連接
  • 剪切焊縫

    熔化過程從導能角開始。然后通過受控壓力將上部組件往下推至下部塑料的垂直壁。這兩種材料通過產(chǎn)生的熱量結(jié)合在一起。

    • 半結(jié)晶塑料的完美接合(材料中的分子鏈有序排列)
    • 緊密而結(jié)實
  • 鉚釘

    塑料可以通過鉚接與金屬或不可焊接的材料連接。塑料上的鉚釘銷經(jīng)過重新成型,將材料固定在頂部。

    • 塑料可以通過鉚接與金屬或不可焊接的材料連接。塑料上的鉚釘銷經(jīng)過重新成型,將材料固定在頂部。
    • 無需額外的連接元件
    • 快速干凈
  • 薄壁焊線

    下部組件有一個凹口,壁在其中形成一個點。上部組件放置在中心。借助超聲波和額外的壓力,導能角會熔化并適應凹口。因此可以將兩種塑料連接起來。

    • 連接薄壁組件
    • 通過中心孔精確接縫
  • 卷邊

    當鉚釘銷無法注入到組件上時,用作鉚接的替代方法。因此,焊頭“跳入”:它在前表面經(jīng)過特殊形狀處理,可以通過固定第二材料的方式重新塑造塑料部件。

    • 不需要導能角
    • 添加外部材料
    • 可以進行大幅面變形
  • 點焊

    組件平鋪在彼此的頂部,沒有任何特殊的焊縫設(shè)計。焊頭的尖端穿透下板。在這個位置塑料熔化,部分聚集在分型縫上并導致選擇性連接。

    • 不需要導能角
    • 精密接合
    • 簡單、快速且合適
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