超聲波高音是零件自身振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。因?yàn)?5kHz或40kHz設(shè)備的高頻振幅大約是20kHz的~半,傳遞到零件的能量也相應(yīng)地減少,同時(shí)發(fā)出噪聲。而且焊接時(shí),使零件運(yùn)動(dòng)平緩,這減小了循環(huán)應(yīng)力,使焊縫周圍變熱,損壞其他精密電子元件。然而隨著能量減少,穿過(guò)零件傳遞超聲波能量的能力也受到限制。這樣對(duì)于35~40kHz的設(shè)備,焊頭到焊接面的距離限制在大約6. 35mm(0. 25in)以內(nèi)。
降低強(qiáng)度和增強(qiáng)控制傳遞機(jī)械振動(dòng)的能力會(huì)改進(jìn)過(guò)程控制和焊接質(zhì)量。減小零件應(yīng)力材料的降解、結(jié)構(gòu)發(fā)聲器和更好的裝配使能量耗電降低。對(duì)于熔融特性較好的材料,如丙烯酯、聚氯乙烯和玻璃纖維填充熱塑性塑料,如果改進(jìn)能量的控制就會(huì)縮短焊接周期。對(duì)于鉚焊和點(diǎn)焊,使用高頻設(shè)備會(huì)更有效。
超聲波塑料焊接的好壞取決于換能器焊頭的振幅,所加壓力及焊接時(shí)間等三個(gè)因素,焊接時(shí)間和焊頭壓力是可以調(diào)節(jié)的,振幅由換能器和變幅桿決定。這三個(gè)量相互作用有個(gè)適宜值,能量超過(guò)適宜值時(shí),塑料的熔解量就大,焊接物易變形;若能量小,則不易焊牢,所加的壓力也不能太大。塑料經(jīng)過(guò)注塑、擠壓或吹塑等的不同加工形式以及不同的加工條件都會(huì)形成對(duì)超聲焊接產(chǎn)生一定影響的因素。
Nylon/PA
尼龍。材質(zhì)強(qiáng)軔,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。用超聲波焊接時(shí),因熔點(diǎn)高,所需焊接時(shí)間長(zhǎng),焊接前先經(jīng)烘干會(huì)較易焊接。
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、料膜等,材質(zhì)柔軟,易衰減聲波振動(dòng),焊接面易劣化。