高分子塑料超声波焊接

高分子塑料超声波焊接

        非结晶体聚合物(ABS、PC、PS、PVC、PMMA等):分子结构排布无序性、有很明显的使材质逐渐变软、熔化直到流动的溫度(Tg玻璃化温度)。这种树脂通常能有效性传输超音速振动并在十分普遍的压力/振幅范围内完成较好的焊接。

超声波焊接品质与弹性模量、摩擦系数、热导率成正比,和它密度、比热容、熔点成反比。超声波焊接品质具体与材质的熔点和表面摩擦系数相关。这种基本参数因材质和溫度的差异而差异,这些在超声波焊接过程中的改变将影响到超声波焊接范围的溫度、应力和变形,进而影响到超声波焊接品质。可是超声波焊接時间很短,难以使用实验控制参数的改变,世界各国专家学者使用数值模拟方式来化解这个难题。使用有限元方法,解析超声波焊接过程中聚氯乙烯(PVC)的物理基本参数的影响,获得了超声波焊接范围溫度沿试样厚度成正比。

结晶型高分子化合物(PE、PP、POM、PA6、PA66、PBT、PET等):分子结构排布有序,有很明显的熔点(Tm熔化溫度)和再度凝固点。固态的结晶型高分子化合物是具有弹性的,能吸收一部分高频机械振动。所以此类高分子化合物不是便于将超声波振动能量传至压合面,帮规定高些的振幅。须要很高的能量(高熔化热度)才可以把半结晶型的结构打断进而使材质从结晶体状态变成粘流状态,这也确定了这种材质熔点的很明显性,熔化的材质只要脱离热源,溫度有所降低便会致使材质的快速凝固。

次之,一般而言,非极性化合物(如PP、PE)较难超声的。要提高这样塑料的焊接,可加入马来酸酐接枝材质。极性化合物是能够 超声的,而且极性化合物中间也是能够 超声的,如ABS与PMMA中间是能够 超声的。此外,也有许多特点会影响到超声波的功效,如硬度(通常硬度越高越好超声波焊接)、熔点(熔点越高,须要的超音波能量越多)、纯度(原料的焊接效果明显,再生料掺杂有杂质功效略差)

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