振动摩擦焊接工艺及汽车塑料件设计及应用
塑料超声波焊接结构
塑料超声波焊接结构一、介绍塑料超声波焊接结构是一种常用的塑料焊接技术，通过超声波振动将塑料件的表面加热并压合，实现塑料件的连接。
本文将对塑料超声波焊接结构进行全面、详细、完整且深入地探讨。
二、原理塑料超声波焊接结构的原理是利用超声波振动将塑料件的表面加热并压合，实现塑料件的连接。
具体步骤如下： 1. 将需要焊接的塑料件放置在焊接工装中。
2. 通过超声波振动器将超声波传导到塑料件上。
3. 超声波振动使得塑料件表面分子产生摩擦热，温度升高。
4. 当温度升高到一定程度时，塑料件表面开始软化。
5. 在超声波振动的作用下，将两个塑料件的表面压合在一起。
6. 随着温度的升高和超声波振动的作用，塑料件表面的分子逐渐交错并重新排列，形成焊接接头。
7. 焊接接头冷却后，塑料件之间形成坚固的连接。
三、优点塑料超声波焊接结构具有以下优点： 1. 高效：焊接速度快，可以实现连续生产。
2. 焊接强度高：焊接接头强度高，与塑料件本身强度相当。
3. 无需添加其他材料：不需要焊接剂或胶水等辅助材料。
4. 焊接过程无污染：焊接过程中无产生烟尘、气味等污染物。
5. 适用范围广：适用于各种塑料材料的焊接。
四、应用领域塑料超声波焊接结构广泛应用于以下领域： 1. 汽车制造：用于汽车塑料件的连接，如车灯、仪表盘等。
2. 电子电器：用于电子电器产品的组装，如手机、电视机等。
3. 包装行业：用于塑料包装产品的制造，如瓶盖、塑料袋等。
4. 医疗器械：用于医疗器械的生产，如输液器、注射器等。
五、注意事项在进行塑料超声波焊接结构时，需要注意以下事项： 1. 焊接温度控制：要控制好焊接温度，避免过高或过低导致焊接质量下降。
2. 焊接压力控制：要控制好焊接压力，避免过大或过小导致焊接接头强度不足。
3. 焊接时间控制：要控制好焊接时间，避免过长或过短影响焊接效果。
4. 选择适当的超声波频率：不同塑料材料对超声波频率的要求不同，需要选择适当的频率。
塑料焊接(超声波 摩擦焊)
聚 聚苯 PET 聚乙 聚氯 聚甲 丙 乙烯 +PC 烯 乙烯 尼龙 醛 烯
PBT
14
材料因素
二、材料融化的温度： 塑料的融化温度越高、所需的焊接能量越大 不同软化温度的材料会影响其结合性能，两种材料软化温度相差小于22度。 三、刚度： 材料的刚度 零件的刚度 四、材料吸水性 材料吸湿性会显著影响焊接性能。 五、脱模剂、润滑剂 六、材料改性添加剂 增塑剂、冲击改性剂、阻燃剂、发泡剂、填料 七、表面处理 喷漆、电镀、皮纹 八、回料 不能大于10%，如焊接要求较高，禁止添加回料
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影响震动焊接因素
三、材料改性添加剂 增塑剂、冲击改性剂、阻燃剂、发泡剂、填料
100P – 没有填充的聚甲醛 300AS – 碳纤维填充聚甲醛 35 35
影响震动焊接因素
四、脱模剂、润滑剂 、喷漆、电镀、皮纹 五、回料：如焊接要求较高，禁止添加回料 六、焊接深度对强度影响不大
Effect of MeltdBiblioteka wn15结构设计因素
为了得到稳定的高性能的焊接： 焊接筋初始接触面尽量小 被零件有合理的定位 焊头接触面要合理 零件结构有利于超声波的传播
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焊接设计
1、直接结合 有效、快速 能量消耗少 对零件尺寸精度要求低 溢料较少 焊接强度取决于横向结合面积
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焊接设计
设计时的注意事项： 焊接筋为正三角形或等边三角形，前段角度一般无定型材料为 90°，半晶体材料为60 ° ，视具体情况可在60～90变化。焊接量 的高度方向尺寸与设定角度有关，一般在以0.5mm左右。 挡料边的一般为1/3壁厚，焊接完成后应有0.25到0.6m的间隙。 产品设置防止融化引起的飞边外露的沟槽。沟槽必须大于焊接 时被软化的三角形凸起部分的体积。此时，三角形的凸起的高度 为沟槽深度+焊接深度。
塑料焊接技术在汽车配件中的应用
Ｃ０．，ＱｉＩｌｇｄａ０ ２６６５ｌＯ，ＣｈｉＩｌａ）
Ａｈ触ｃｔ：
Ｉｔ ｇｅｒＩｅｒａＵｙ ｉＩｌｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔＩｌｅ ｐｈｓｔｉｃ ｗｅｌｄｉｎｇ ｂｅｉｎｇ ｆｂｒ跏ｔ０］ｍｏｂｉｌｅ ｐａｎｓ，ｉｎｖｏｌ、ｒｉｎｇ ｗｅｌｄｉｎｇ ｍｅｔ｝ｌｏｄｓ，ｍｅｃｈａ— ａｎｄ ｉｈｅ ｌａｔｅｓｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ
万方数据
万方数据
万方数据
张胜玉塑料焊接技术在汽车配件中的应用
５ｌ
动摩擦焊（加热过程中速度恒定）。薄壁零件由于不 能承受惯性摩擦焊较大的轴向力，因而推荐采用连续 驱动摩擦焊。旋转焊可以焊接各种非结晶性和半结晶 性塑料，许多不能用超声波焊接的塑料可以采用旋转 焊焊接。旋转焊焊缝的静态强度可达母材的５０％一 ９５％（因不同材料而异），但异种材料零件的焊缝强 度较低。有些容易吸水的塑料，如聚酰胺、聚碳酸 酯、聚砜、热塑性聚酯等，在正常的焊接情况下，可 能因焊缝处有水分而降低焊缝强度，如果事先进行干 燥处理，可以提高焊缝强度。旋转焊适用于管材之 间、管底（座）与管子、销（栓、杆）与零件的焊 接。旋转焊的一个主要缺点是只适用于至少有一个零 件是圆形的场合。旋转焊零件定位不准，可能产生飞
因而适用于大批量生产，在汽车工业中得到了广泛的
软化（达到粘稠状态）时，填充棒连续压入焊缝中。
３一），焊接厚板时采用多焊道焊接。圆形填充棒的
缺点是在多焊道焊接过程中空气易被带入焊缝中，使 焊缝强源载体，最常用的是压缩空气，氮气 用于对氧敏感的塑料如聚乙烯等。可用热气焊焊接的
溅。要求零件结构牢固，不能焊接柔软塑料（因柔软
增幅器（变幅杆）、电极臂和装配台。超声波焊一般 用于焊接小型截面。焊缝区域的大小主要受振动机构
振动摩擦焊接
1、振动摩擦焊接机模具在汽车行业的应用XY-东莞欣宇机械公司编辑振动摩擦焊接机在汽车上的应用最主要的体现在发动机进气系统、内外饰件及车灯。
进气岐管目前基本上都是采用的都是PA加玻纤增强的材料，而就目前的工艺来讲只有振动摩擦能够达到焊接要求，不管是从气密，爆破压力强度上来讲都是其它连接方式所不能实现的。
就车灯来讲，以前大多用热板焊，而近年来许多厂家开始转用振动摩擦焊接方式，主要是由于振动摩擦焊接溢料少（外观对车灯来讲尤为重要），焊接周期短，大大提高了生产效率，强度也能达到要求。
2、振动摩擦焊接机模具的工业应用编辑适用于几乎所有的热可塑性塑料焊接，往复运动方向上具有允许的无约束运动焊缝的制件，中型或大型制件。
振动焊接的材料因素与超声焊接类似：无定形材料比半结晶聚合物更适合采用振动焊接的类似。
环形振动焊接可连接焊区尺寸与焊区到旋转轴的距离近似相等的制件。
线性振动焊接用在允许一个方向上线性振动的成套制件上。
接头当被连接的整个表面是平的或稍向平面外弯曲时，对制件来说振动焊接工艺是最理想的。
振动焊接尤其适合热可塑性材料，包括无定形树脂如ABS/PC、PVC、PMMA及PES；半结晶树脂如HDPE、PA、PP、TPO。
Panuni的焊接机可接合汽车部件，例如进气歧管、仪表板、尾灯及保险杠等；航空用途如HV AC管、内饰灯及储存箱；家电则有洗碗机的泵及喷水臂、洗涤剂的喷洒器及吸尘机外壳。
3、振动摩擦焊接机模具功能特点编辑1.轨迹式摩擦熔接，能有效控制相对加工物在紧密的模具内作圆形轨迹的焊接加工，相较于线性摩擦原理，在圆形加工物上无法充分焊接圆周任一角落。
高刚性机身结构与整体封装的外罩，配合吸音隔离噪音组装，能有效抑制加工时的抖动与高噪音分贝。
精密线性滑轨的加工模具，使得加工成品上下错模减少，达到验收值。
不须高价位的加工模具，省去模具质量与配重的技术门坎。
针对如PP、尼龙、塑钢等添加玻纤材质能有效焊接。
摩擦振动现象编辑摩擦振动也称粘滑运动，在工程上是常见的现象。
振动摩擦焊接原理和焊缝设计
振动摩擦焊接原理和焊缝设计振动摩擦焊接原理和焊缝设计在工程行业中，焊接技术一直扮演着至关重要的角色。
而振动摩擦焊接作为一种新型的实体连接方法，其独特的原理和焊缝设计对于工件的连接质量和稳定性有着非常重要的影响。
本文将深入探讨振动摩擦焊接的原理和焊缝设计，为您解开这一领域的神秘面纱。
1. 振动摩擦焊接原理振动摩擦焊接是一种利用工件间的相对振动产生摩擦热，从而实现焊接的方法。
其原理主要包括以下几个方面：1）振动作用：振动能够增加工件表面之间的接触面积，加大摩擦热的产生，有利于焊接接触材料的塑性流动和金属结合。
2）摩擦加热：振动作用下，工件表面之间的摩擦热能够使材料温度升高，形成塑性状况，为焊接提供了条件。
3）塑性流动：在摩擦加热的作用下，工件表面的材料开始发生塑性流动，使得金属颗粒之间产生了结合。
通过上述原理的作用，振动摩擦焊接可以实现高效的焊接连接，具有焊接速度快、连接强度高、无污染等优点。
2. 振动摩擦焊接焊缝设计在进行振动摩擦焊接时，焊缝设计是至关重要的一环。
一个合理的焊缝设计可以有效提高焊接连接的质量和稳定性，下面将介绍几个焊缝设计的要点：1）焊缝形状：焊缝形状应该根据工件的具体形状和要求来设计，一般可为直线型、波浪型或其他。
2）焊缝尺寸：焊缝的尺寸应该符合工件的要求，一般来说焊缝宽度越窄，工件的热影响区越小，连接越稳定。
3）焊缝位置：焊缝的位置要根据工件的力学特性和要求来设计，一般情况下应该位于工件的适当位置，以保证焊接的均匀性和稳定性。
3. 个人观点和理解在我看来，振动摩擦焊接作为一种新型的实体连接方法，在机械工程等领域有着广阔的应用前景。
其高效、稳定的焊接效果，给工件的连接质量和稳定性带来了革命性的提升。
合理的焊缝设计可以进一步提高焊接连接的质量，从而更好地发挥振动摩擦焊接的优势。
总结回顾通过本文的介绍，我们对振动摩擦焊接的原理和焊缝设计有了更加深入的了解。
振动摩擦焊接通过振动作用、摩擦加热和塑性流动实现了工件的高效连接，而合理的焊缝设计则进一步提高了焊接连接的质量和稳定性。
塑料件振动摩擦焊接的理论与应用手册之一
Material:
Polypropylene, non-rein forced and reinforced, or with fillers.
Joint area: 196 mm²
Fig. 6 Test specimen
Vibration welding: Tensile strength in the joint area
04/02 3.02e
Contents
1. What can be achieved by Vibration Welding? 1.1 - Joint 1.2 - Combinations of materials 1.3 - Weld time 1.4 - Joint strenghts 1.5 - Tightness
Fig. 5 Drawings showing the possible joints
7
1.2. Combinations of materials All known thermoplastic resins are weldable by means of vibration techniques, including materials with filler portions of up to 45 per cent. Both practical solutions to application problems and laboratory tests proved that plastics of different types allow the use of welding techniques to achieve satisfactory bonding characteristics. The following table gives a list of the best known types of plastics with respect to their weldability. New combinations may constantly be added in the course of future development. It will be possible for the reader of this table to bring it up to date by entering current test results.
振动焊接塑料实例
振动焊接塑料实例介绍振动焊接是一种常用于焊接塑料的方法。
通过在塑料接触面之间施加振动和压力，使塑料分子在高温高压下融合，从而实现焊接。
本文将以振动焊接塑料实例为主题，介绍其原理、工艺参数设置、应用领域等内容。
原理振动焊接的原理是利用高频振动将能量传递到焊接成型区域，通过摩擦产生的热量使塑料表面软化，然后施加压力使软化的塑料融合在一起。
振动焊接主要包括以下几个步骤：1.准备工作：选择适合的塑料材料，保证其具有一定的熔融温度范围和熔融指数。
准备待焊接的塑料零件，并进行表面处理。
2.安装工件：将待焊接的塑料零件安装在振动焊接设备上的夹具上，确保其稳定且对齐。
3.设置参数：根据实际情况，设置振动焊接设备的振动频率、振动幅度、压力等参数。
4.开始焊接：启动振动焊接设备，使设备开始振动和施加压力。
待塑料表面软化后，停止振动并保持一定的压力使塑料融合。
5.冷却固化：停止振动和施加压力后，保持一定时间使焊点冷却和固化。
6.完成焊接：将焊接完成的塑料零件取下，并进行质量检查。
工艺参数设置振动焊接的工艺参数设置是确保焊接质量的关键。
以下是一些常用的工艺参数设置：1.振动频率：通常振动频率在1000-3000Hz之间。
具体频率的选择要考虑材料的特性和厚度，一般情况下，频率越高，焊接速度越快。
2.振动幅度：振动幅度一般在0.1-1mm之间，根据材料的硬度和厚度来进行选择。
振动幅度过大会导致焊接区域熔化不均匀，影响焊接质量。
3.施加压力：施加的压力大小对焊接质量有重要影响。
压力过大会导致塑料变形，压力过小会影响焊接强度。
一般情况下，压力在500-2000N之间。
4.焊接时间：焊接时间根据材料的熔融温度和熔融性来确定，一般在1-3秒之间。
5.温度控制：在振动焊接过程中，需要控制焊接区域的温度，避免过热或过冷造成焊接质量问题。
应用领域振动焊接广泛应用于塑料制品的生产中，特别适用于以下领域：1.汽车工业：汽车零部件的制造中，振动焊接可用于车灯、仪表板、内饰件等塑料零部件的焊接。
振动摩擦焊接工艺及汽车塑料件设计及应用
振动摩擦焊接工艺及汽车塑料件设计及应用摘要：振动摩擦焊接：指在上下热塑性塑料件之间施加压力的状态下，通过上治具的左右振动所产生的摩擦执充分熔化树脂后，停止振动继续加压固化，使上下塑料件分子间重新结合，从而实现焊接的一种新型焊接方法。
本文主要介绍了基于振动摩擦焊接工艺的汽车塑料件设计及应用。
关键词：振动摩擦焊接；车灯塑料件；结构设计；模具设计前言：与传统的塑料连接方式相比，振动摩擦焊接具有焊接速度快、强度高、密封性好、控制精确等特点，特别适合焊接尺寸较大、形状复杂的汽车塑料件产品。
采用振动摩擦焊接不需要使用附加材料，如紧固件、嵌件、电磁感应预成型件、胶黏剂或溶剂等，这样可以提高产品质量、降低生产成本、减少环境污染。
在汽车行业竞争日趋激烈的今天，被越来越多的汽车零部件生产企业所采用。
1、振动摩擦焊接工艺影响因素及优缺点1.1振动摩擦焊接性能影响因素1）Plastic结构；2）材质的熔融温度；3）硬度弹性；4）不同材质的特性；5）湿度；6）熔融速度；7）树脂添加剂。
1.2振动摩擦焊接的优点1）焊接不规则,形状复杂的零件；2）可熔接大型的零件；3）熔接力强,接口可靠；4）能一次焊接多个零件；5）无需借助其它结合物质；6）无臭味,不会造成环保问题；7）对于受潮与含高量添加物之塑料有良好的熔接效果；8）耗电量低；9）快速,容易设定；10）模具替换性高。
1.3振动摩擦焊接的缺点1）焊接面为10度以内的平面；2）产品要坚固，耐得住振动摩擦；3）若焊接结构的设计不合理，有时外观会有溢料产生。
2、基于振动摩擦焊接工艺的汽车塑料件结构设计基于振动摩擦焊接工艺的汽车塑料件结构设计主要分为焊接接头设计和定位设计两部分，焊接接头是在振动摩擦焊接中塑料件熔融结合在一起的部位，定位机构主要是为了保证塑料件的精准焊接。
下面主要介绍了应用于汽车塑料件振动摩擦焊接的典型结构，如下：设计结构1：常用于密封罐焊接。
设计结构2：典型应用位置狭窄，容器较大。
振动焊接技术的应用
万方数据
第２ 卷第 ８ ０ 期
器一
泳 １ 期 第 ２ ９
量及焊缝热影响区组织的影响、 残余应力、 热影响区 疲劳寿命的影响。一些高科技产品对传统的焊接工 艺提出了新的要求， 如某锅炉厂承制的中国科学院 ＂Ｔ ７ 超导托卡马克核聚变装置工程” Ｈ 一Ｕ 巾冷屏构 件为８ｍ ３ｍ加 １ ｍ ９ ｘ ｎ ９ ｘ ｍ １ －ｎ ｕ 方管薄壁件， ３ ｎ 如 不采取振动焊接方法， 其变形将可能使工件报废
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了 广泛的应用。由于其是在焊接完成后进行的， 不 能影响焊接残余应力的产生， 仅是调整残余应力的 分布使之均匀化， 而且振动时效对焊缝和热影响区 金相组织影响不大， 此其效果也是有限的过程， 故通过试验来研究其对焊缝质
１ 前言
振动时效（Ｓ ） ＶＲ 的基本操作过程是使焊件和铸 件进行一定频率和振幅的受迫振动。振动时效调整 残余应力以 及提高处理件的力学性能和疲劳寿命的 效果己经得到广泛的承认 ， 并且在实际生产中得到
兹金项目： 国家重人 科学工程基金资助项目 计投资（ ９） ０ 号） （ １ ８１ ３ 。 ９ ３
参考文献
［ｌ］ ［２ｊ 匡 匡 ［５］ ［６ｊ
炭塔母材的 变形， 产生的塑性变形保留下来了。 但已
这样在不断的循环过程中塑性变形不断积累， 最终 以腰鼓的形式存在。而焦炭塔的第二和第三筒节是 在充焦时受力最大的部位（ 锦西石化分公司延迟焦 化装置四台 焦炭塔安全评定中实测） ， 所以腰鼓变形 一般出现在第二和第三筒节处。
根据 Ｈ 一 Ｕ ７ 项目 １ 中冷屏构件的 结构特点和技 术要求， 制定试验方案， 以研究振动焊接技术在其制 作中的可 行性和优越性。考察振动频率对焊接质量 （ 焊接残余应力、 以 焊接变形为主要指标） 的影响。 第一步： ３４ 不锈钢板制作规格相同的多 选用 ０Ｌ 组试样。 其中 一组采用常规的焊接方法， 其余几组 试 样分别在不同振动频率和振幅下进行振动焊接 振动频率和振幅的选取采用正交设计方法和扫描曲 线相结合的 方法。 为了提高拘束度先将两块试 板固 焊在振动平台 然后进行振动焊接， 上， 焊完后进行盲 孔法测量焊缝的残余应力， 最后从平台上割下试板， 测量试板的变形量。还可以进行其他力学性能（ 冲 击、 疲劳、 应力腐蚀） 的实验和金相分析 第二步： 将振动焊接试样的各项试验数据同常 规焊接试验的结果进行比较， 得到振动焊接与常规 焊接的各项性能的比较情况， 以证明振动焊接的优
振动摩擦焊接设计指南
无溢胶槽
溢胶槽
1.4振动摩擦焊接面结构设计
1.4.3 振动焊接面结构形式 1.4.3.2 热塑性塑料与热塑性塑料的焊接面基本结构形式
C）凸缘筋结构/Retaining lug（凸缘衍生结构） 针对相对较高且薄壁零件在振动方向易发生焊接偏移和变形问题，凸缘结构优化升级如右下图所示结构形式 （带Retaining lug，卡紧上下夹具，保证焊接精度）。
1092*810 1.8~2.3
590 4.5 240Hz 1.8mm 380 380VAC*3 50/60Hz 4KV/15A 5.0 15c㎡
VW2 450*338
VW4 710*380
VW6 750*350
VW2407 305*280
350*270*190 800*500
185*305*190 860*330
1.4.3 振动焊接面结构形式 1.4.3.2 热塑性塑料与热塑性塑料的焊接面基本结构形式
B）凸缘结构 相对无凸缘结构，该形式增强产品结构强度/增加焊接面宽度及焊缝强度，其适合于较大产品，焊接强度要求 较高且外观要求较低的产品焊接。 针对外观及内部要求，可以单侧或双侧增加溢胶槽，其形式多样，右下图为最基本溢胶槽形式（无挡胶结 构），其它衍生结构详见下文介绍。
1.1.5振Leabharlann 摩擦焊接机介绍振动焊接机各部件组成及功能介绍：
振动头组成：振动弹簧+磁铁 加压起动部：油压伺服泵+驱动液压缸（气压或电驱动） 控制部：人机界面+编程控制器（PLC)
电磁振动部：1、由坚固的弹簧所支撑的振动部通过安装在其左右的电磁线圈产生的电磁力进行左右方 向的振动； 2、机械共振频率：由弹簧系数K和包含上治具重量的振动部总重量所决定； 3、共振频率：由流经左右电磁线圈的交流电频率决定。
超声波塑料焊接工艺
超声波塑料焊接工艺超声波塑料焊接工艺是一种高效并且环保的塑料连接工艺，它能够将两个或多个塑料件快速地、牢固地连接在一起。
本文将详细介绍超声波塑料焊接工艺的原理、应用、优点以及局限性。
一、超声波塑料焊接工艺的原理超声波塑料焊接工艺是利用超声波产生的高频振动来摩擦、加热和融化塑料，在外力的作用下将塑料件连接在一起的技术。
具体来说，超声波发生器会将电能转化成机械能，通过换能器将超声波传递到塑料件焊点。
当超声波遇到塑料面时，会产生剪切力和热量，使塑料面快速摩擦、热化并融化，再由外力压合，使塑料接头得以牢固地连接起来。
二、超声波塑料焊接工艺的应用超声波塑料焊接工艺可以应用于各种塑料产品的制造，如汽车、电子、医疗设备等。
特别是在电子行业中，超声波塑料焊接工艺被广泛应用于连接小型电子元件，因为它可以快速而精准地进行塑料连接，连接质量高且不损坏电子元件。
此外，超声波塑料焊接工艺也可应用于食品包装行业，如酸奶杯、密封袋等。
三、超声波塑料焊接工艺的优点1.快速精准：超声波塑料焊接工艺能够在短时间内完成连接工作，且连接质量高，不产生塑料渣和其他杂质。
2.无毒环保：超声波塑料焊接工艺没有采用粘合剂或其他有害化学物质，不会对环境造成污染。
3.节能省电：超声波塑料焊接工艺没有热损失，不需要额外的加热设备或大量的电能，具有节能省电的优点。
4.设计自由度高：由于超声波可以穿透一个物体，因此可以实现复杂的连接形状和各种不同的体积大小。
四、超声波塑料焊接工艺的局限性1.对焊接材料要求高：超声波塑料焊接工艺对焊接材料有一定的要求，只有符合材料特性才能保障连接质量。
2.焊接深度受限：由于超声波的穿透能力有限，因此对于较厚的材料，超声波可能会造成局部无法接触的情况。
3.受限于材料性质：超声波的焊接效果受材料性质的影响，如硬度、粘度等，在处理不同种类的塑料时可能收到一定程度的限制。
综上所述，超声波塑料焊接工艺是一种高效、快速、精准、环保的连接工艺，被广泛应用于各种塑料产品的制造。
摩擦焊机厂家与您分享振动摩擦焊接机的应用
摩擦焊机厂家与您共享振动摩擦焊接机的应用振动焊接是一种摩擦焊接工艺，焊接部位在压力下相互摩擦，直到产生的摩擦和剪切热接触表面达到熔化的状态。
当达到设定的焊接深度（用直线感应尺测量）时，相对运动停止，焊缝进入保压阶段冷却凝固。
振动摩擦焊接机应用广泛，基本都用在中大型热塑性材料上。
摩擦焊机厂家与您共享振动摩擦焊接机的应用。
1.在汽车工业中的应用:震动摩擦焊接机在汽车上的应用重要体现在发动机进气系统、内外饰和大灯上。
目前进气歧管基本都是PA和玻璃纤维加强材料。
但就目前的技术而言，只有振动摩擦才能充足焊接要求，在气密性和爆破压力强度方面，其他连接方式都达不到。
就车灯而言，以前多采纳热板焊接，但近年来很多厂家开始转用振动摩擦焊，重要是由于焊瘤少（外观对车灯尤为紧要），焊接周期短，大大提高了生产效率，强度也能充足要求。
振动摩擦焊接机2.工业材料中的应用:摩擦焊接机特别适用于热塑性材料，包括ABS/PC、PVC、PMMA、PES等无定形树脂；半结晶树脂，如HDPE、PA、PP、TPO。
焊接机可用于连接汽车零件，如进气歧管、仪表板、尾灯和保险杠等。
航空应用，如HVAC管道、室内灯和储物箱；家用电器包括洗碗机的泵和喷臂、洗涤剂的喷雾器和吸尘器的外壳。
3.在塑料工业产品中的应用:适用于焊接几乎全部的热塑性塑料，用于往复方向允许无限制焊缝的产品、中型或大型产品。
摩擦焊接机的材料因子与超声波焊接相像:非晶材料比半结晶聚合物更适合振动焊接。
振动焊接可用于连接零件，焊接区的尺寸约等于从焊接区到旋转轴的距离。
线性振动焊接用于允许一个方向线性振动的成套产品。
当接头的整个表面是平的或略微弯曲出平面时，振动焊接工艺对产品来说是特别理想的。
pmma振动摩擦焊应力去除
pmma振动摩擦焊应力去除pmma振动摩擦焊应力去除摩擦焊是一种常见的金属连接方法，通过材料的摩擦热，使结构件的表面温度升高，然后在一定压力下实现材料的融合。
但在摩擦焊过程中，由于材料的热膨胀和冷却收缩以及焊接接触表面不平整等原因，会产生应力。
尤其是在pmma振动摩擦焊中，由于材料的特性和工艺参数的干涉，应力的产生更为严重。
对于pmma振动摩擦焊应力去除的研究显得尤为重要。
1. 问题的背景和现状pmma是一种常用的工程塑料，具有轻质、透明度高、韧性好等优点，广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。
而摩擦焊作为一种有潜力的连接方法，具有高效、无污染等特点，也受到越来越多的关注。
然而，由于pmma材料本身的特性和摩擦焊工艺的限制，pmma振动摩擦焊中往往会产生较大的应力。
2. 振动摩擦焊应力的原因pmma振动摩擦焊中应力的产生可以归结为以下几个方面：(1) 界面摩擦热效应：pmma材料在振动摩擦焊过程中受到高频振动和摩擦热的作用，导致材料表面温度升高。
这种温度升高会引起材料热膨胀，从而产生应力。
(2) 冷却收缩不均：在振动摩擦焊完成后，pmma材料会经历冷却过程。
由于冷却速度和冷却方式的不同，材料收缩可能会不均匀，从而导致应力的产生。
(3) 焊接接触表面不平整：振动摩擦焊需要保持一定的接触压力，以确保材料的热融合。
然而，由于浮动片或工艺参数的影响，焊接接触表面可能不平整，导致应力的产生。
3. 应力去除的方法和研究进展为了解决pmma振动摩擦焊应力问题，研究者们进行了一系列的探索和实验。
(1) 控制焊接参数：研究表明，通过合理控制焊接参数，如振动频率、压力等，可以减小应力的产生。
在实际应用中，可以根据具体情况，调整参数来降低应力。
(2) 引入缓冲层：一些研究者尝试在pmma振动摩擦焊接头处引入缓冲层，来减小应力。
这种缓冲层可以有机地吸收焊接过程中产生的应力，从而保护焊接接头。
(3) 优化焊接工艺：改进pmma振动摩擦焊接头的设计和工艺参数，可以减小应力的产生。
汽车工业塑料件的焊接技术及其应用[1]
![汽车工业塑料件的焊接技术及其应用[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/e2ac4d11866fb84ae45c8de5.png)
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2～3 2～3 2～3
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聚乙烯 聚乙烯酸脂 聚氧化亚苯
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聚丙烯
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图 3 超声波焊接原理
2. 4 非标准型超声波焊接 非标准型超声波焊接适用熔接大型及复杂工
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上海汽车 2005102
材料工艺
件 ,由于大型复杂工件包含不同方向的熔接面 ,需 同时焊接多个位置 ,标准机型已经不适用需要专 机来实现生产 , 如汽车仪表板 、门板 、保险杠等 。 但是非标准型超声波焊接的设备一次性投入大 , 一台设备只能生产一种大型复杂零件 ,目前用不 是很普遍 。 2. 5 震动摩擦焊接
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2 Q 2～3 2～3 2～3 3～4
超声波塑料焊接相容性及应用
一.超声波主要应用技术二.超声波塑料焊接的相容性和适应性：热塑性塑料,由于各种型号性质不同,造成有的容易进行超声焊接,有的不易焊接.表3.3中黑方块表示两种塑料的相容性好,容易进行超声焊接,圆圈表示在某些情况下相容,焊接性能尚可,空格表示两种塑料相容性很差,不易焊接.■-表示相容○-表示在煤屑情况下相容表中所列仅供参考,因为熟知的变化可导致结果略有差异.应用：超声波焊接的焊口设计：两个热塑性塑料零件的超声波焊接要求超声波振动通过焊接头传递到组合件的上半部,最后传至两半的结合处或界面上.在此,振动能量转换成热能,用以熔化塑料.当振动停止后,塑料在压力下固化,在结合面上产生焊接.两个结合表面的设计,对于获得最佳焊接结果来说是非常重要的.有各种各样的连接设计,每一种都有特色和优点.各种设计的使用取决于许多因素,例如塑料类型、零件几何形状、焊接的要求（即粘性、强度、密封等）.夹具装置：塑料超声波焊接的一个重要因素是夹具装置.夹具装置的主要用途是固定零件,使之与焊接头对准,同时对组合件提供适当的支撑.被焊接的材料、零件几何形状、壁厚和零件的对称性均可影响能量向界面的传递,因此设计夹具时必须加以考虑.某些用途,例如铆接和嵌插,要求在焊接头接触区下面有坚硬的承托装置.铝质的夹具装置可提供必要的刚度,可以镀铬来防止零件出现疤痕和提高耐磨性.在一些用途中,夹具必须具有一定程度的弹性以保证在连结区产生异相状态.异相状态一般在最差的结合处出现,这是待焊接的范围；不过,由于某些零件材料和几何形状,结合的两半可能合成一整体,上下同时振动,如果这种状态出现,将承槽由刚性材料改为弹性材料,或者将硬度计由软性材料改为另一种材料,往往足以在连结区重新建立异相状态.简单的实验性夹具可用木料、环氧树脂或熟石膏建造.对于更精密、更长寿命的夹具将要用铝、钢、黄铜、铸塑尿烷,或其它的弹性材料.夹具设计范围广,从快速拆卸夹具到简单的金属板均有.应用的要求和生产率通常决定夹具的设计.焊接：图10表示简单的对接焊连接和有能量导向部分的理想连接的时间--温度曲线.能量导向部分允许迅速焊接,同时达到最大的强度.在导向部分的材料如图示在整个结合区内流动.图11表示焊前按要求比例设计能量导向部分改进对接焊与导致的材料流动.工件尺寸的选择应是如图示能量导向部分熔化后足够分布于结合面之间,通常,对于易焊的树脂能量导向部分最小高度为0.010英寸（0.25毫米）.对于某些需要高能量的树脂,即结晶型、低刚度或高熔化温度的非晶型（例如聚碳酸酯、聚砜）树脂,需要较大的能量定向部分,其最小高度为0.020英寸（0.5毫米）.在工件之间对齐的方法,例如销钉和插口,应包括在工件设计中.必须指出,为熔剂焊封所作的设计一般可以修改,以符合超声波焊接的要求.要避免：能量导向部分设计的典型错误是将结合面削成45度的斜面.图12表示这样做的结果.图13表示便于对齐的阶梯式连接.这种连接设计适合于在侧面不宜有过多的熔体或溢料之场合.榫槽连接法：（图14）主要用于焊接和防止内外烧化.不过,需要保持榫舌两侧的间隙使模制较困难.锥度可根据模塑实践经验进行修改,但必须避免在零件之间产生任何障碍.图15表示适用于超声波焊接的各种基本能量导向连接法,这些可作为典型连接部分的参考,对具体用途应稍作修改.图16表示需要严密封接时所用的剪切连接法,特别适合于晶型树脂（尼龙、聚甲醛、热塑性聚酯、聚乙烯、聚丙烯和聚苯硫）.因为晶型树脂从固态到熔化改变迅速、温度范围窄、能量导向式连接就不是最佳方法,原因是来自导向部分的熔融树脂在它能与相结合的表面熔合之前会迅速凝固.剪切连接法的焊接方法是：首先熔化较小的开始接触区域,然后继续熔化沿着垂直壁的阻碍部分,使零件压在一起.为了便于自定位,需要引入端,而且必要时可设一个溢料收集点.连接强度与焊缝的垂向尺寸（焊接深度）有关,而且可以调整以满足应用的要求.对于超过零件强度的连接强度,建议深度为壁厚的1.25倍.对于连接的典型阻阻碍范围列于下表内：底部零件的壁必须用夹具支持在焊缝处,夹具必须与此零件的外部轮廓吻合,以免在焊接压力下向外挠曲.顶部零件应尽可能薄,实际上象是一个盖子,以防向内挠曲,对于中间壁连接,最好采用图17所示的榫槽连接法,这种连接对于大零件也有用.图18表示各种基本剪切连接设计.。
振动摩擦焊接常见缺陷及解决方法
振动摩擦焊接常见缺陷及解决方法摘要：随着塑料材料的广泛应用，如何连接塑料使之满足塑料件外观及使用性能的要求且操作简单已成为塑料连接技术的一个关键性问题。
除了机械紧固和粘接等连接手段，塑料焊接技术在工业界及科研界已得到越来越广泛的重视，新的焊接技术如红外焊接、超声焊接、电磁焊接、激光焊接技术的逐渐应用，使传统的塑料焊接技术面临新的挑战及技术革新，笔者将远红外预加热与振动摩擦焊接技术相结合，研究了红外预加热振动摩擦焊接技术即清洁摩擦焊接技术（CVT）在塑料焊接中的应用，比较了CVT相对于传统塑料焊接技术的优势，为CVT的未来发展及应用提供一定的借鉴，以期解决震动摩擦焊接的常见缺陷。
关键词：塑料；焊接；红外；振动摩擦1、传统焊接技术简介为了更好的体现出CVT的优势，笔者首先介绍了传统热板焊接和振动摩擦焊接技术的原理、特点及应用。
热板焊接也称接触焊、热对齐焊，其原理是将需焊接的两塑料件的表面用热板同时加热，使其熔融，然后用一定的压力压合，直到熔融部分冷却从而使两塑料件彼此牢固连接。
该技术的优点为塑料件在焊接前无需作特殊处理，焊接技术易于掌握；焊缝强度高，对于有防水性能要求的塑料件其气密性非常可靠；焊缝材料性能稳定，不易老化。
缺点为塑化速度慢、周期长，且有热副作用，高能耗且焊缝外观质量差。
振动摩擦焊接基于摩擦焊接的原理，是一种利用两焊件相对振动引起界面摩擦产生的热量实现焊接的技术，焊件被放置在规定的装置上，在一定的压力下，在接触面上进行振动而发生摩擦，直到界面开始熔化，然后停止振动，继续保压直至固化，从而达到焊接目的。
该技术可焊接形状复杂、焊接面较大的塑料件，且设备简单，焊接周期短，易于控制。
但其不适用于低模量的热塑性塑料，受几何尺寸限制的摩擦运动易形成一层薄的熔化层和外观较差的焊缝。
由以上可知传统的塑料焊接技术虽然可以进行塑料件的焊接，也各有其优点，但是其缺点不容忽视。
因而需要对传统振动摩擦焊接技术进行改进，使之在焊接完成之后，焊接筋处没有碎屑及翻边，若在其振动摩擦焊接之前进行远红外预加热，则上述问题即可得到解决，由此焊接的塑料件拥有洁净美观的焊接缝，且具有长效的良好性能。
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振动摩擦焊接工艺及汽车塑料件设计及应用
发表时间：2019-04-24T17:07:33.157Z 来源：《基层建设》2019年第3期作者：赵永伟[导读] 摘要：振动摩擦焊接：指在上下热塑性塑料件之间施加压力的状态下，通过上治具的左右振动所产生的摩擦执充分熔化树脂后，停止振动继续加压固化，使上下塑料件分子间重新结合，从而实现焊接的一种新型焊接方法。
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摘要：振动摩擦焊接：指在上下热塑性塑料件之间施加压力的状态下，通过上治具的左右振动所产生的摩擦执充分熔化树脂后，停止振动继续加压固化，使上下塑料件分子间重新结合，从而实现焊接的一种新型焊接方法。
本文主要介绍了基于振动摩擦焊接工艺的汽车塑料件设计及应用。
关键词：振动摩擦焊接；车灯塑料件；结构设计；模具设计
前言：与传统的塑料连接方式相比，振动摩擦焊接具有焊接速度快、强度高、密封性好、控制精确等特点，特别适合焊接尺寸较大、形状复杂的汽车塑料件产品。
采用振动摩擦焊接不需要使用附加材料，如紧固件、嵌件、电磁感应预成型件、胶黏剂或溶剂等，这样可以提高产品质量、降低生产成本、减少环境污染。
在汽车行业竞争日趋激烈的今天，被越来越多的汽车零部件生产企业所采用。
1、振动摩擦焊接工艺影响因素及优缺点
1.1振动摩擦焊接性能影响因素
1）Plastic结构；2）材质的熔融温度；3）硬度弹性；4）不同材质的特性；5）湿度；6）熔融速度；7）树脂添加剂。
1.2振动摩擦焊接的优点
1）焊接不规则,形状复杂的零件；2）可熔接大型的零件；3）熔接力强,接口可靠；4）能一次焊接多个零件；5）无需借助其它结合物质；6）无臭味,不会造成环保问题；7）对于受潮与含高量添加物之塑料有良好的熔接效果；8）耗电量低；9）快速,容易设定；10）模具替换性高。
1.3振动摩擦焊接的缺点
1）焊接面为10度以内的平面；2）产品要坚固，耐得住振动摩擦；3）若焊接结构的设计不合理，有时外观会有溢料产生。
2、基于振动摩擦焊接工艺的汽车塑料件结构设计
基于振动摩擦焊接工艺的汽车塑料件结构设计主要分为焊接接头设计和定位设计两部分，焊接接头是在振动摩擦焊接中塑料件熔融结合在一起的部位，定位机构主要是为了保证塑料件的精准焊接。
下面主要介绍了应用于汽车塑料件振动摩擦焊接的典型结构，如下：
设计结构1：常用于密封罐焊接。
设计结构2：典型应用位置狭窄，容器较大。
设计结构3：常用于阀盖的焊接两侧无溢料。
设计结构。