影響超聲波塑料焊接效果的因數(shù)
超聲波在塑料中傳遞主要是縱向波，最大縱向波峰值往往出現(xiàn)在半波長，距離接近半波長時超聲波傳遞給超聲波焊接界面熱能量最多，能得到良好的超聲波焊接接頭 。
針對不同厚度的 HS1000(芳基磷酸鹽和粘土改性的聚苯醚，半波長為3.86cm )進行超聲波超聲波焊接，結(jié)果發(fā)現(xiàn)存在臨界厚度為3.86 cm，小于臨界厚度時超聲波焊接接頭強度和伸長率隨厚度的增加而增加，大于臨界厚度時超聲波焊接接頭強度迅速降低。
但是超聲波超聲波焊接時間很短，很難通過試驗控制參數(shù)的變化，國內(nèi)外學者利用數(shù)值模擬方法來解決這一問題。劉川利用有限元方法，分析超聲波超聲波焊接過程中聚氯乙烯(PVC)的物理參數(shù)的影響，得到了超聲波焊接區(qū)域溫度沿試樣厚度成正比 。
材料搭接寬度的影響
材料搭接寬度的增加使超聲波焊接接頭強度降低。因為隨著搭接寬度增加，超聲波焊接接頭邊緣應力集中增加，邊緣出現(xiàn)的微裂紋增多，接頭強度降低。超聲波焊接用層合法和浸漬法制備的玻璃纖維改性PP，超聲波焊接接頭強度都隨著寬度增加而降低 。
焊接面到焊頭距離的影響
材料超聲波焊接面到焊頭的距離達到半波長值時超聲波焊接接頭強度最大 。
焊接材料改性的影響
超聲波焊接材料的改性會影響超聲波焊接質(zhì)量，纖維等填料的加入能夠提高高分子材料的硬度，有利于超聲波的傳遞，在適宜的工藝條件下填料加入可以提高超聲波焊接接頭強度。
材料表面粗糙度的影響
增加材料表面粗糙程度可以降低聲阻抗，提高表面能流密度，從而提高其超聲波焊接質(zhì)量。采用表面有滾制花紋的膜材料能夠得到更高的超聲波焊接質(zhì)量，比表面光滑的 PP 膜的超聲波焊接接頭強度提高接近一倍。
超聲波焊接質(zhì)量主要與材料的熔點和表面摩擦系數(shù)有關(guān)。這些參數(shù)因材料和溫度的不同而不同，它們在超聲波焊接過程中的變化將影響超聲波焊接區(qū)域的溫度、應力和變形，從而影響超聲波焊接質(zhì)量。
超聲波焊接質(zhì)量與彈性模量、摩擦系數(shù)、熱導率成正比，與其 密度、比熱容、熔點成反比。 |
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2025-06-04