超聲波焊縫的形成主要由振動(dòng)剪切力、靜壓力和焊區(qū)的溫升三個(gè)因素所決定。綜觀焊接過程,超聲波焊經(jīng)歷了如下三個(gè)階段。
(1)摩擦:超聲波焊的第一個(gè)過程主要是磨擦過程,其相對(duì)磨擦速度與磨擦焊相近只是振幅僅僅為幾十微米。這一過程的主要作用是排除工件表面的油污、氧化物等雜質(zhì),使純凈的金屬表面暴露出來。
(2)應(yīng)力及應(yīng)變過程:從光彈應(yīng)力模型中可以看到剪切應(yīng)力的方向每秒將變化幾千次,這種應(yīng)力的存在也是造成磨擦過程的起因,只是在工件間發(fā)生局部連接后,這種振動(dòng)的應(yīng)力和應(yīng)變將形成金屬間實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合的條件。在上述兩個(gè)步驟中,由于彈性滯后,局部表面滑移及塑性變形的綜合結(jié)果使焊區(qū)的局部溫度升高。經(jīng)過測(cè)定,焊區(qū)的溫度約為金屬熔點(diǎn)的35%-50%。
(3)固相焊接:用光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡對(duì)焊縫截成所進(jìn)行的檢驗(yàn)表明,焊接之間發(fā)生了相變,再結(jié)晶、擴(kuò)散以及金屬間的鍵合等冶金現(xiàn)象,是一種固相焊接過程。
超聲波焊接的原理:
超聲波熔接是一種高科技,一切熱溶性塑料制品皆可應(yīng)用。而不需加溶劑,粘接劑或其它輔助品。其優(yōu)點(diǎn)是增加多倍生產(chǎn)率,降低成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量及安全生產(chǎn)。
超聲波塑膠焊接原理是由發(fā)生器產(chǎn)生的高壓、高頻信號(hào)、通過換能系統(tǒng),把信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械振動(dòng),加于塑料制品工件上,通過工件表面及內(nèi)在分子間的摩擦而使傳送到接口的溫度升高,當(dāng)溫度達(dá)到此工件本身的熔點(diǎn)時(shí),使工件接口迅速熔化,繼而填充于接口間的空隙,當(dāng)振動(dòng)停止,工件同時(shí)在一定的壓力下冷卻定形,便達(dá)成完美的焊接效果。