1 超聲波焊接設(shè)備
超聲波焊接設(shè)備由超聲波發(fā)生器，換能器，變幅桿，壓力系統(tǒng)，焊頭，零件工裝夾具等組成。基于目前的技術(shù)水平，超聲波發(fā)生器最大功率為5.6KW，塑膠零件焊接面積約為200mm(長)×200mm(寬)。塑膠零件越大，需要焊接的面積和周長就越大。過大的焊接面積往往導(dǎo)致超聲波功率不足，影響焊接性能，如何提升焊接功率是關(guān)鍵因素。研究發(fā)現(xiàn)，可以通過采用多個超聲波發(fā)生器來增加超聲波功率，常見的有雙頭超聲波焊接設(shè)備，上下振動式超聲波焊接設(shè)備等，但這兩種形式的超聲波設(shè)備對夾緊零件的工裝夾具定位要求高，特別是雙頭機型，兩個焊頭獨立定位裝配，與零件定位不容易匹配。外形復(fù)雜的塑膠零件，需要慎重考慮這種形式的超聲波設(shè)備，因為它對焊頭與定位夾具的平行度要求更高。
2 塑膠材料焊接特性對焊接的影響
分析塑膠材料的物理性能和機械性能決定了塑膠零件的超聲波焊接可行性和焊接質(zhì)量。對于焊接強度性能要求高的產(chǎn)品，需要謹慎考慮塑膠材料，盡量從塑膠材料物性表上篩選具有良好焊接性能的材料，以提高產(chǎn)品焊接質(zhì)量及合格率。
3 塑膠原料的成分對焊接的影響
分析塑膠原料生產(chǎn)廠家為了滿足不同的產(chǎn)品性能，需要針對某些特殊要求進行改性處理。改性塑膠提升了塑膠原料的特定性能，而對超聲波焊接工藝也存在很大的影響。其他因素對塑膠材料超聲波焊接性的影響:
(1)水分。塑膠材料中存在一定含量的水分。塑膠零件在注塑前一般進行高溫干燥處理，以便更好的去除水分進行注塑成型，得到質(zhì)量高穩(wěn)定性好的零件。但是塑膠內(nèi)部的水分不可能全部去除，在超聲波焊接時，水分遇高溫汽化，在焊縫處會留下殘余水汽形成氣孔，還可能對某些塑膠發(fā)生水解反應(yīng)降解塑膠，大大降低焊接強度并降低焊接質(zhì)量。因此，需要超聲波焊接的零件，在注塑時需要盡量的做去除水分的處理。
(2)脫模劑。脫模劑常用于噴涂在模具模腔內(nèi)，以利于注塑零件脫出模具。不可避免的脫模劑會轉(zhuǎn)移到注塑的塑膠零件上。脫模劑耐熱性能良好，耐溫達300℃不發(fā)生碳化降解，性能穩(wěn)定不與樹脂發(fā)生反應(yīng);具有潤滑性，轉(zhuǎn)移到焊縫面上會減少摩擦，抑制了振動摩擦發(fā)熱量;脫模劑在零件表面形成均勻薄膜阻礙樹脂的熔接。為了獲得良好的焊接性能，在超聲焊接前，必須清洗去除零件焊接面處的脫模劑。
4 結(jié)語
由于超聲波焊接的影響因素復(fù)雜多樣，而且超聲波本身焊接時間短，焊接后產(chǎn)品難于檢測焊接質(zhì)量，所以為獲得高焊接強度和密封要求的合格產(chǎn)品，必須選擇合適的超聲焊接設(shè)備，合理的設(shè)計塑膠零件和焊接頭的結(jié)構(gòu)，根據(jù)塑膠原料的物性表慎重的選擇塑膠原料的種類，通過調(diào)整焊接設(shè)備的焊接工藝參數(shù)，掌握超聲波的焊接機理，更好地把這項工藝應(yīng)用到塑膠產(chǎn)品上，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。
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