超聲波焊接材料的可焊性
.自黏合和恢復。材料的這種性能決定了材料在熔化狀態(tài)下界面自我恢復的效果。也就是說,是熔融界面自粘接的速度和程度的一種度量。自我恢復可以分成兩個主要的階段:自潤濕,即熔融聚合物潤濕來自另一部分焊件熔融聚合物;分子間擴散,即聚合物分子在接觸面擴散和纏結(jié)。這兩個階段實際上是擠壓流動和分子間擴散階段。對于不同聚合物,如果它們很容易彼此潤濕,并且如果彼此相容,仍然可能進行焊接或黏合。推薦焊接不同聚合物時,這兩種聚合物應該具有相似的黏度和熔融溫度。切記熔體黏度會影響潤濕和擴散動力學,這一點非常重要。因此,對于高分子量聚合物,如許多含氟聚合物和超高分子量聚乙烯,如果可以焊接,那么潤濕和分子擴散所需要的時間很長,以至于焊接很困難。
總之,很容易采用超聲波焊接的材料可將來自焊頭/焊件接觸面的振動能量傳遞到焊接區(qū)域,并很容易地將機械能轉(zhuǎn)化為熱能。多數(shù)情況下,一種材料很難同時具有好的能量傳遞和能量耗散性能,如聚的耗散性能很好,但傳遞性能卻很差,相反,聚碳酸酯具有優(yōu)異的傳遞性能,而耗散性能相對較弱。
超聲熱合或'縫紉':
這一工藝可用于形成連續(xù)接縫的應用,如生產(chǎn)防護服、百葉窗等或者是用于加工類似于紐扣眼、衣領撐條、系帶等的浸入式焊接。單機'縫紉'設備或標準超聲波焊接機可以實現(xiàn)這一工藝。轉(zhuǎn)筒焊接、層合:
必能信開拓了應用超聲轉(zhuǎn)筒對多重寬網(wǎng)狀紡織或非紡織合成纖維材料地粘接和層合工藝。該工藝是將多層纖維材料在旋轉(zhuǎn)的印花筒和一排焊頭中通過以形成足夠?qū)挾鹊木W(wǎng)狀花紋。這一方法不需要借助任何化學粘合劑和其他輔助物即可加工成其他粘接方式所不能實現(xiàn)的織品。床罩、床墊、一次等均可用這一方法加工超聲切割:
較其他方式而言,超聲切割可以形成光滑、持久、齊整的邊,并且不會造成織物的變色。超聲可同時切割和縫邊,這就防止了針織或紡織材料形成脫線。同時縫邊處有錐度,可以避免起球。超聲切割的應用包括切割地毯、條飾、服裝標簽、窗簾、斜開料和工業(yè)用機織帶等。
4.剪切焊縫設計
上圖7的剪切焊縫設計,通常使用在具有高強度和高密封性要求的產(chǎn)品中,特別適用在半結(jié)晶材料,以及產(chǎn)品外形是矩形或有直角過渡的情況下。
初始接觸面可以通過設計斜面(倒角或者上挑尖角)被限制在很小的區(qū)域內(nèi)。接觸表面首先熔化,隨著兩個零件的結(jié)合,它們沿著垂直壁繼續(xù)熔化。這一個'涂抹'的動作,刀具超高頻誘導加熱眼鏡架焊接,消除了連接區(qū)域的泄露和空隙,使其成為強力密封的接頭設計。
剪切焊縫設計還應考慮幾個重要方面:(1)上方零件凸臺應盡可能淺,避免剛度不足;(2)焊接區(qū)域外側(cè)壁,應方便使用治具強力支撐;(3)上下零件之間其它位置應間隙配合,避免干涉;(4)上下零件要有定位導向,如圖7中 A 結(jié)構(gòu)。
對于剪切量的設計:
零件尺寸小于19mm,剪切量 B 為0.2-0.3mm;
零件尺寸在19-38mm之間,剪切量 B 為0.3-0.4mm;
零件尺寸大于38mm,剪切量為0.4-0.5mm。
零件尺寸大于76mm,因零件尺寸誤差和變形,不建議采用剪切焊縫設計。
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