超聲波焊接加工是通過超聲波焊接機(jī)進(jìn)行焊接，超聲波焊接機(jī)根據(jù)自動(dòng)化程度可分為自動(dòng)焊接機(jī)、半自動(dòng)超聲波焊接機(jī)和手動(dòng)焊接機(jī)。對(duì)于現(xiàn)代企業(yè)來說，自動(dòng)化水平越高，越有利于企業(yè)的生產(chǎn)線，所以使用自動(dòng)焊接機(jī)是企業(yè)未來的一個(gè)趨勢(shì)。

一、超聲波焊接原理

當(dāng)物體振動(dòng)時(shí)，它會(huì)發(fā)出聲音。科學(xué)家把每秒振動(dòng)的次數(shù)稱為聲音的頻率，單位是赫茲。我們耳朵能聽到的聲波頻率是20 Hz ~ 20HZ~20000Hz。因此，當(dāng)物體的振動(dòng)超過一定頻率，即高于人類聽覺閾值上限時(shí)，人就聽不到了。這種聲波被稱為“超聲波”。通常醫(yī)學(xué)診斷用的超聲波頻率是1 ~ 5 MHz。

二、超聲波焊接機(jī)的原理

超聲波焊接加工塑料是通過能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振動(dòng)，施加到塑料制品上。傳遞到界面的溫度由于工件表面和分子之間的摩擦而增加，當(dāng)溫度達(dá)到工件本身的熔點(diǎn)時(shí)，工件的界面迅速熔化，然后填充界面之間的間隙。當(dāng)振動(dòng)停止時(shí)，工件同時(shí)在一定壓力下冷卻成型。新型15KHz超聲波塑料焊接機(jī)對(duì)焊接軟質(zhì)PE、PP材料，以及超大直徑、超長長度的塑料焊件有獨(dú)特的效果。可以滿足各種產(chǎn)品的需求，為用戶的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品檔次做出貢獻(xiàn)。

三、材料工藝

隨著熱塑性塑料和復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用，超聲波塑料焊接機(jī)作為一種有效的連接手段，越來越受到重視。超聲波塑料焊接機(jī)是塑料加熱連接的焊接方法，而超聲波塑焊機(jī)的熱塑性產(chǎn)品強(qiáng)度普遍較低，難以滿足產(chǎn)品強(qiáng)度的要求。PBT作為一種熱塑性塑料，具有較高的耐熱性、韌性、耐疲勞性和優(yōu)異的絕緣性能。由于PBT的成型收縮率較大，為1.7%-2.3%，為了改善PBT的成型工藝，通常加入玻璃纖維添加劑對(duì)其進(jìn)行改性。改性后的PBT材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和熱變性溫度大大提高，焊接性能也會(huì)發(fā)生變化。

在實(shí)際應(yīng)用中，熱塑性材料通常是改性復(fù)合材料，焊接質(zhì)量會(huì)受到各種填料的影響。改性復(fù)合材料的研究是超聲波塑料焊接材料的一個(gè)重要方向。改性聚丙烯的超聲波塑料焊接試驗(yàn)表明，填料對(duì)焊接強(qiáng)度有不同的影響。焊接強(qiáng)度隨著各種填料含量的增加而降低。

通過對(duì)改性PBT產(chǎn)品的超聲波焊接加工工藝的研究，開發(fā)了高性價(jià)比的國產(chǎn)超聲波塑料焊接設(shè)備，找到了PBT材料的波形纖維比例與焊接強(qiáng)度和焊接參數(shù)之間的變化規(guī)律，制定出了適宜的焊接工藝參數(shù)，提高了產(chǎn)品的焊接工藝質(zhì)量。