超声波焊接工艺学习资料

1、什么是超声波

超声波是一种频率（声音）有关，超出了人类听觉范围内的音波，通常在18000至20000秒。

超声波熔接是一种高科技，一切热溶性塑料制品皆可应用。

现今，应用超声波技术于塑胶工业生产上已为极为普遍，由于应用此技术可取代传统生上所用的胶水，粘合剂，扣钉，或其它机械固定法。从而提高生产效率及质量，降低成本，故为一般生产商所乐于采用，其应用范围广泛，如汽车业、玩具业、医疗用品业、日用品业等等，比比皆是。

2、超声波焊接的原理：

基本原理是利用换能器系统使用电信号转换为高频机械振动。通过高速热磨擦，令塑胶熔合。按其它方式可分为直接与传导二种熔接方法。

直接熔接：即先使材质如线或带相互重叠，固定于塑胶熔接机类具上，让其能量转换器（HORN）直接在上面产生音波振动效能而熔接

传导熔接：即熔接时，离超声波振动，隔一段距离其音波振动传导熔接

3、特点：

A、可熔接除铁氟龙以外的热可塑性塑胶；

B、熔接时间极为短暂，通常范围0.05-1秒；

C、可经由介质如水、油等熔接于接合面；

D、熔接效果，可达气密，液密封效果；

E、可作直接与传导熔接；

F、熔接能量因塑胶材质而易，而且并非超声波振动全部材质，只选择适合发生的振动面生热，所以

产品表面无伤痕之考虑，此为传导熔接之特色，在较硬的塑胶质熔接时，更能发挥其熔接效果；

G、超声波熔接不会产生如化学药剂之毒性，为一安全的的熔接加工；

H、无须添加任何粘剂，振动简单快捷；

二、塑料特性焊接关系

绝大部分常用的注塑成形合物都可用超声波焊接，但超声塑料焊接的难易与被焊接本身的许多特性有关，塑料的磨擦系数越大，导热性越差，界面越易形成熔融层，其超声焊接越容易，结晶型塑料由于从固态到熔融状态，湿度范围较窄，非常迅速，故焊接性能较差，调整很困难。

软性塑料在铆焊嵌插焊时，其超声焊接的性能比软性塑料容易焊接

目前，各类塑料制品层出不穷，这里将几种常见的塑料的超声焊接性能作简单的介绍：

1）ABS、HIPS、PMMA、MPPO：钢性非结晶体材料，极易传导20000HZ的超声频率，因而特别适合焊接，无论远距离或近距离都达到良好的焊接效果；

2）PC、PSU：材料熔点高，吸湿性强，因而焊接前作烘干处理，否则材料内的湿气会妨碍焊接强度，同时湿气会使焊接地耗能较大，焊接时间长。

3）PA：是吸湿性较强的结晶型材料，因而焊接前应烘干。

4）PP、PE：属于结晶型材料，超声传导时，会有较大的损耗，故远距离焊接困难。

5）PVC：是一种熔点质又软的材料，超声能量损耗大，焊接时，极易烧坏焊件表面。

三、焊接故障分析和对策