2019超声波焊接的塑件设计规范.

2019超声波焊接的塑件设计规范

一. 超声波设计准则:

1.两熔接面的最初接触面积必须减少以减少溢胶发生.

2.提供一种能使两接触面相互对位的方式,可采用插针,插孔,阶梯或沟槽.

3.整个熔接面必须均匀一致与紧密接触,尽可能保持在同一平面.

4.美工线:设计特性使熔接完毕后接口四周将出现0.25至0.64mm之空隙,因为

工件与工件之间的变形不易被发现.

5.避免直角转角设计,为了增加熔接强度建议咬花面设计.

二. 熔接面有熔接线和剪切两种主要设计类型.

导熔线:

是在两熔接面之一上形成一条三角形凸出的材料,导熔线的基本作用是

聚集能量并且迅速把要熔接的一面熔解,导熔线能够快速溶解到最高的

熔接强度.导熔线必须愈尖愈好,当熔接低温度熔解的塑料,导熔线高度

不可低于0.25mm,若熔接半结晶型或高熔解温度的塑料时,导熔线高度

不可低于0.5mm.

(一)基本导熔线设计观念可以运用在平头熔接面以外的熔接面设计上去以取得

额外的优点.

1.阶梯式导熔线:主要用语外观件上需要精确对位与不溢胶上的设计.注意这种

设计的壁厚要求最小尺寸为2mm.

2.沟槽式导熔线:主要是能从里外两面防止溢胶并且可能提供对位功能,提升高

度的熔合使熔接面积增加而提升熔接强度的设计,注意这况设计的壁厚要求最小尺寸为2mm.

3.十字交叉式导熔线:是一导熔线使它们相互呈垂直交叉,能缩短熔接时间及降

低熔接时所消耗的功率,且并不影响熔接强度,但是会产生高低断差以及溢胶.

4.连续沟齿状导熔线:若取得完全密合的熔接效果,建议一方的导熔线设计采用

连续沟齿状.此款设计将产生大量的溢胶.

5.垂直与墙壁式导熔线:适用于增加抗撕裂与减少溢胶,这种设计仅适用于只需

要结构性的熔接而已.

6.间断的导熔线:可以减少熔接面积因此降低能量或所需的功率层级,这种设计

只能用非要求高强度

的结构性熔接而已.

7.凿子型导熔线:壁厚不到 1.524mm时可以采用,适用于薄壁以及小的工件的塑

件上使用,但是熔接强度将会减弱.

8.特殊熔接面设计:使用于以防水为优先考虑的设计上,使较难熔接的塑料或外

型不规则之塑件达到紧密接合,借用弹性油封来帮助防水的功能.

(二) 剪切式熔接面设计:剪切式熔接面的熔接过程是,首先熔化开始接触的小面积材料,然后沿着壁面继续垂直向下而有控制的引入下工件里头去.塑料在相对很狭窄的温度变化范围内迅速从固态变为液态再变回固态.下工件的四周壁的高度必须高至接口位置,内壁必须与工件外部型体完全吻合.

1.形状复杂或者有直角的转角的就不宜采用剪切式的熔接设计.

2.适合高强度的结构性或水气密的熔接.

3.熔接需要有坚固的侧边壁支持以避免熔接时的变形.

注意:若熔接深度要求超过壁的接触壁,建议熔接深度为壁厚的 1.25倍.

三近场与远场熔接的对比:近场熔接指的是熔接面积距离焊头接触位置在

6.356mm以内;大于6.356mm的距离则为远场熔接.因此在设计塑胶产品的过程当中应考虑到是否有足够的能量传导熔接面.

四薄膜效应:在平的圆形的,壁较薄的位置最为常出现塑件烧穿现象,通过采取以下的措施可以克服这种现象.

1.减少熔接时间.

2.改变振幅.

3.采用振幅剖析.

4.在焊头上设计调节活塞.

5.增加壁厚.

6.塑件在其部位使用内部支撑筋.

7.使用其他频率.

五.焊头接触与放置位置:焊头或塑件的表面也可以在熔接区域凸起以增进接触的效能.

注意:焊头与工件的接触面必须大于熔接区域的总面积,否则将有可能导致表面伤痕.