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    超聲波塑料焊接機的焊口設計

    超聲波塑料焊接機的焊口設計


    合理的焊口結構是保證最佳焊接效果的關鍵條件之一,各種焊口設計又取決于多種因素,如材料類型、零件形狀和焊接要求(即強度、密封、外觀等)。

    圖一表示典型的導能焊線設計。對于某些需要高能量的樹脂(即晶型、低剛度或高熔點的非晶型),其導能焊線尺寸應同比加大1.5~2倍。當焊件沒有密封要求時,則可以將焊線設計成斷續的,以減少能量損耗。


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    圖一


    圖二表示外側遮蔽的焊口設計(必要時也可設計成雙向遮蔽),這樣可避免向外溢料,以保證外觀質量。設計時應保證a≥b。


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    圖二


    圖三表示需要嚴密封接時所用的剪切焊接法。特別適合于晶型樹脂(PP、PE、Nilon、POM等),對于超過焊件本體強度的連接要求,建議熔深為壁厚的1.25倍。剪切量與焊件尺寸成正比,一般取值0.2~0.5mm。剪切焊接的夾具必須限制下工件向外撓曲變形,而超聲波聲頭與上工件作用面應盡可能靠近焊口(象是一個蓋子),以防上工件向內撓曲。對于中間壁剪切焊,則可采用圖四所示的榫槽結構,以避免撓曲變形。


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    圖三


    由于超聲波能量傳遞中的高壓強和劇烈振動,所以在焊口設計中還應避免以下結構隱患:

    1、超聲波聲頭和(或)超聲波工裝與焊件接觸面太小,容易在焊件表面產生壓痕和熔斑。建議該接觸面積應大于焊接面積的三倍,且盡可能正對焊接處(圖二)。

    2、蓋狀上工件太薄,容易在共振下開裂,或“擊穿”,建議加筋處理(圖二)。

    3、細小附件與主體連接處強度太弱,容易振斷,建議在根部加一圓R(圖三)。

    4、結構承力不好,致使能量不能有效地傳遞到結合面上。如無法避免這種設計,則應將超聲波聲頭及超聲波工裝的著力面改在承力良好的位置(圖四)。


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    圖四


    此外,工裝夾具也在很大程度上影響焊接效果,被焊工件的材料、形狀、壁厚及不對稱性等因素均可能影響能量向界面的傳遞。這都需要精心設計工裝夾具,以保證焊接界面的均勻承力。

    對于某些焊件,結合面可能過于嚴合而不能產生相對位移,這時可適當降低超聲波工裝的剛性,以保證在結合面產生異相狀態。




    標簽:   超聲波塑料焊接機
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