塑胶件的超声波焊接工艺下

A 超声波焊接--焊接构件设计应注意的问题
设计中常见的几种现象说明
焊接终止定位：一般不建议使用结构定位 导向、定位：设计中常出现缺失 焊接方式选择：端面、剪切、端面+剪切 焊接缺陷：
假焊：材料、结构、工艺、工装 焊伤：结构、焊口设计、焊头接触面位置及面积、
工装、功率
1.填空 （1）.非结晶聚合物分子排列无序,能有效传输(超音速)振 动,实现良好焊接的压力,振幅范围宽。
A 超声波焊接—近场焊接与远场焊接
所有焊接尽量使用近场焊接 半结晶聚合物焊接不建议使用远场
A 超声波焊接
七、焊接工艺
预
焊头
触
发
区
焊头
焊头
焊头
焊头下降 下冲程
焊接过程
保压过程
焊头回位 上冲程
A 超声波焊接--焊接工艺
超声波焊接工艺部分依赖于焊接设备的类型
设备
不同供应商提供的设备有很大的差异，影响实际运用 的主要因素是：
上焊件
1.焊接面的初始接触面积最小化（如导融线） 2.内转角避免直角设计 3.在垂直于焊接面的空间范围避免出现孔/槽 4.尽量使用近场焊接 5.避免出现薄膜效应 6.注意凸出结构（或附加物）的焊伤或脱离 7.确保焊头与上焊件的接触受压面积足够大
A 超声波焊接--焊接构件设计应注意的问题
下焊件
1.确保足够的强度和刚性 2.方便在夹具中的有效定位（支撑足够和定位准确） 3.在垂直于焊接面的空间范围，应尽量避免出现空洞。
（2）超声波焊口设计一般分为（端面式）和（剪切式）。
（3）在20KHz系统中，将焊头/上焊件界面到焊接界面之间的 距离小于6mm的称为（近场）焊接；大于6mm的称为（远场） 焊接。
2.判断题 （1）所有焊接尽量使用近场焊接。（正确） （2）聚合物的熔点越高，其焊接所需的超音波能量越 少 （。3）（半错结误晶）聚合物焊接不建议使用远场。（正确）
A 超声波焊接—近场焊接与远场焊接
近场焊接：
20kHz操作系统中，焊头与焊接面距离远小于 波长。焊接面与焊头表面的振幅几乎相等。 此类焊接质量易于控制。
远场焊接：
焊头距离焊接面距离近于或大于波长，焊接面 的振幅取决于声波在聚合物中的传输性质。 较近场焊接：耗能大、焊件伤害大。 此类焊接质量更加难以控制。
六、近场焊接与远场焊接
焊头
焊头
夹具
近场焊接
远场焊接
A 超声波焊接—近场焊接与远场焊接
有资料规定：在20KHz系统中，将焊头/上焊件 界面到焊接界面之间的距离小于6mm的称为近场焊 接；大于6mm的称为远场焊接。 当声波频率是20KHz时，由于聚合物结构差异， 声波在聚合物中的波长约为6cm～13cm。
超声波焊接
超声波焊接（下）
五、焊口设计 六、近场焊接与远场焊接 七、焊接工艺 八、焊接构件设计应注意的问题
A 超声波焊接
五、焊口设计
一般分为两种基础模式： 端面式 剪切式
在实际应用中常在此基础模式上合理的组合 运用
A 超声波焊接—焊口设计
1.端面式—相对剪切式
能耗较小 焊接面是平面时，焊接密封性较好 焊接强度较差 抗疲劳性能较差 较适宜于非结晶聚合物焊接 对于半结晶聚合物，工艺调整范围较窄 有密封要求的焊接，焊接面的平面度及表
工艺模式、操作频率、最大实际功率
A 超声波焊接--焊接工艺
设备频率、最大功率、输出振幅相对参数（参考值）
操作频率 （KHz） 10～20
20～30
功率（换能器） （KW） 6～3
3～1
换能器输出 （振幅µm）
40～20
备注 高功率、有噪音
20～10
中功率、中等噪音
40wenku.baidu.com75
1～0.4
10～5
低功率、安静
如必须，应尽量远离焊接面且尽量减小空洞的结构 尺寸 4.上、下焊件需包含有效的对中和导向结构
A 超声波焊接--焊接构件设计应注意的问题
小提示：
在满足性能、外观要求的同时，我们还要为 工艺过程考虑：即，尽量让我们的设计质量可 以在较宽的工艺范围内实现
确保焊接质量的结构设计两个原则： 上工件能够有效的把声波传递到焊接面， 并尽量减少能量损失 下工件确保对声波能量的吸收尽量小
面质量要求较高
导融线
A 超声波焊接—焊口设计
2.剪切式—相对于端面式
能耗较大 焊接强度较大 回转面或不存在小角度面焊接密
封性较好 抗疲劳强度性能较优越 径向尺寸公差要求较严 焊接壁刚性要求较高 不适宜焊接硬度较低的材料 不适宜尺寸较大的焊件
熔接深度 最小导入 入之尺寸
底模
干涉量
A 超声波焊接
注：人耳可闻声音频率大约为小于18KHz。
A 超声波焊接--焊接工艺
常用超声设备型号：
国产（常荣）：1525、1530、1542 必能信：2020
注：前两位数表示频率，后两位数表示功率。
A 超声波焊接
八、焊接构件设计应注意的问题
上焊件 下焊件
A 超声波焊接--焊接构件设计应注意的问题