超聲波焊接技術(shù)演示文稿

超聲波焊接技術(shù)演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有52頁\編輯于星期六超聲波焊接技術(shù)現(xiàn)在是2頁\一共有52頁\編輯于星期六連接技術(shù)分類焊接技術(shù)：

將兩種或兩種以上的（同種或異種）材料通過原子或分子之間的結(jié)合和擴散造成永久性連接的工藝過程。焊接與機械連接（如鉚接）和粘接的差異：

被連接的材料不僅在宏觀上建立了永久性的聯(lián)系，而且在微觀上建立了組織之間的內(nèi)在聯(lián)系。焊接技術(shù)的主體內(nèi)容：

涵蓋熔化焊接、釬接和固相焊接幾部分?，F(xiàn)在是3頁\一共有52頁\編輯于星期六超聲波塑料焊接焊接原理：(1)振動垂直焊接表面(2)振動摩擦生熱(3)無填充材料(4)點焊(4)自動化程度高(5)易實現(xiàn)焊接過程的閉環(huán)間接監(jiān)控特性：現(xiàn)在是4頁\一共有52頁\編輯于星期六超聲波塑料焊接焊接設(shè)備原理：1、超聲波發(fā)生器2、聲學系統(tǒng)換能器變幅桿聲極3、加壓系統(tǒng)4、程序控制系統(tǒng)現(xiàn)在是5頁\一共有52頁\編輯于星期六超聲波塑料焊接超聲波焊接過程示意圖振動摩擦；溫度升高；塑性融合工藝參數(shù)：超聲波振幅、頻率（功率）；焊接時間；焊接壓力現(xiàn)在是6頁\一共有52頁\編輯于星期六超聲波塑料焊接超聲波焊接機制：（1）機械嵌合：超聲波焊接接頭中常見到兩焊件接觸處形成塑性流動層，并呈現(xiàn)犬牙交錯的機械嵌合。（2）化學鍵結(jié)合：高分子聚合物受熱后分子鏈斷裂，連接界面融合、降溫后分子鏈重新連接，形成化學鍵結(jié)合。超聲波焊接可靠性：現(xiàn)在是7頁\一共有52頁\編輯于星期六

無導能筋有導能筋超聲波焊接界面溫度分布超聲波塑料焊接超聲波焊接工藝——接頭設(shè)計現(xiàn)在是8頁\一共有52頁\編輯于星期六

a)10μm

矩形導能筋不同振幅超聲波焊接界面溫度分布b)20μmc)30μmd)40μm現(xiàn)在是9頁\一共有52頁\編輯于星期六

a)10μm

三角形導能筋不同振幅超聲波焊接界面溫度分布b)20μmc)30μmd)40μm現(xiàn)在是10頁\一共有52頁\編輯于星期六超聲波塑料焊接接頭形式：（1）平面熔接法（2）鉚接法（3）嵌插法（4）點焊法現(xiàn)在是11頁\一共有52頁\編輯于星期六超聲波塑料焊接可焊材料種類：（一）熱塑性塑料熱塑性塑料材料指成型后再加熱可重新軟化加工而化學組成不變的一類塑料。其樹脂在加工前后都為線性結(jié)構(gòu)，加工中不發(fā)生化學變化，具有可熔、可溶的特點。

這類樹脂很多，具體如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺類、聚碳酸酯、聚甲醛、聚酯類、聚苯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、氟塑料類、聚苯硫醚、聚砜及聚酰亞胺等。（塑料中填充料的含量同塑料的可焊性和焊接質(zhì)量有很大的關(guān)系。填充物含量低于20%的塑料可以正常進行焊接。填充物含量超過30%時，由于表面塑料比例不足，分子間融合的不夠，會降低密封性）。

（二）熱固性塑料（不可焊）

熱固性塑料材料指成型后不能再加熱軟化而重復加工的一類塑料。其樹脂在加工前為線性預聚體，加工中發(fā)生化學交聯(lián)反應使制品內(nèi)部成為三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有不溶、不熔的特點。如酚醛樹脂、氨基樹脂、環(huán)氧樹脂及不飽和樹脂等。

現(xiàn)在是12頁\一共有52頁\編輯于星期六超聲波塑料焊接塑料特性與焊接關(guān)系：絕大部分常用的注射型聚合物都可以采用超聲波焊接，但焊接的難易與塑料本身的特性關(guān)系密切。（一）塑料的摩擦系數(shù)越大，導熱性越差，界面越容易形成熔融狀，可焊性越好；（二）塑料越硬，平面焊接時，對振動傳輸損耗越小可焊性越好，反之，軟材料較難焊接；（三）結(jié)晶型材料由于從固態(tài)到熔融狀態(tài)溫度范圍太窄，較無定形材料可焊性差；（四）軟塑料在鉚焊和嵌插焊時較硬塑料容易。

現(xiàn)在是13頁\一共有52頁\編輯于星期六熱塑性塑料超聲波焊接的相容性示例圖表A

B

SABS/聚碳

酸酯

合金

（賽

柯樂800）聚

甲

醛丙

烯

腈丙烯酸系多元共聚物丁

二

烯-苯

乙

烯纖維

素(CA,

CAB,

CAP)氟

聚

合

物尼

龍亞苯基-氧化物為主的樹脂（諾里爾）聚酰胺-酰亞胺（托郎）聚

碳

酸

酯熱

塑

性

聚

酯聚

乙

烯聚

甲

基

戊

烯聚

苯

硫聚

丙

烯聚

苯

乙

烯聚

砜聚

氯

乙

烯SAN-NAS-ASAABS■■

■○

○○ABS/聚碳酸酯合金

（賽柯樂800）

■■

○

■

聚甲醛

■

丙烯腈■○

■○

○

○

○丙烯酸系多元共聚物○

○■

○

○丁二烯-苯乙烯

■

○

纖維素(CA,CAB,CAP)

■

氟聚合物

■

尼龍

■

亞苯基-氧化物為主的樹脂（諾里爾）

○

■

○

■

○

聚酰胺-酰亞胺（托郎）

■

聚碳酸酯

■

○

○

■

○

熱塑性聚酯

■

聚乙烯

■

聚甲基戊烯

■

聚苯硫

■

聚丙烯

■

聚苯乙烯

○○

■

■

○聚砜

○

■

聚氯乙烯○

■

SAN-NAS-ASA○

○○

○

○

■現(xiàn)在是14頁\一共有52頁\編輯于星期六超聲波塑料焊接塑料制品焊接三要素：（1）超聲波焊接能量能量=壓力х時間х振幅（2）焊接面設(shè)計（3）定位卡具現(xiàn)在是15頁\一共有52頁\編輯于星期六超聲波塑料焊接應用實例：汽車行業(yè)；電子行業(yè)；醫(yī)療行業(yè)；無紡布行業(yè)；家電行業(yè)；辦公用品；包裝行業(yè)。。?，F(xiàn)在是16頁\一共有52頁\編輯于星期六汽車行業(yè)

汽車發(fā)動機泡沫覆蓋件35kHz

現(xiàn)在是17頁\一共有52頁\編輯于星期六

排水收集管口連接點35kHz

現(xiàn)在是18頁\一共有52頁\編輯于星期六汽車前蓋擋板焊接20kHz

現(xiàn)在是19頁\一共有52頁\編輯于星期六

汽車尾燈焊接35kHz

現(xiàn)在是20頁\一共有52頁\編輯于星期六FilterscheibeinRückleuchte

35kHz

現(xiàn)在是21頁\一共有52頁\編輯于星期六汽車換檔把手連皮革/人造革20kHz

現(xiàn)在是22頁\一共有52頁\編輯于星期六

車鏡背襯三角20kHz

現(xiàn)在是23頁\一共有52頁\編輯于星期六

Spiegel-AnbaudreieckA-KlassePA66GF20kHZ現(xiàn)在是24頁\一共有52頁\編輯于星期六

車門側(cè)板35kHz

現(xiàn)在是25頁\一共有52頁\編輯于星期六

Pkw-TürseitenverkleidungDetailLautsprechergitter35kHz

現(xiàn)在是26頁\一共有52頁\編輯于星期六

汽車儀表盤20kHz

現(xiàn)在是27頁\一共有52頁\編輯于星期六前擋面板20kHz

現(xiàn)在是28頁\一共有52頁\編輯于星期六

轎車進氣管內(nèi)殼20kHz,端塞35kHz

現(xiàn)在是29頁\一共有52頁\編輯于星期六

電池充電器焊接20kHz

現(xiàn)在是30頁\一共有52頁\編輯于星期六

寶馬前車架儀表環(huán)20kHz

現(xiàn)在是31頁\一共有52頁\編輯于星期六

汽車徽標和車窗零件20kHz

現(xiàn)在是32頁\一共有52頁\編輯于星期六

MB-徽標PP-GF20kHz現(xiàn)在是33頁\一共有52頁\編輯于星期六

容器蓋焊接20kHz

現(xiàn)在是34頁\一共有52頁\編輯于星期六

空調(diào)插座20kHz

現(xiàn)在是35頁\一共有52頁\編輯于星期六

保時捷V8汽缸頭蓋現(xiàn)在是36頁\一共有52頁\編輯于星期六機油過濾器20kHz

現(xiàn)在是37頁\一共有52頁\編輯于星期六柴油機燃油過濾器20kHz

現(xiàn)在是38頁\一共有52頁\編輯于星期六Wasistdas?

現(xiàn)在是39頁\一共有52頁\編輯于星期六煙盒20kHz

現(xiàn)在是40頁\一共有52頁\編輯于星期六交通反光器材PC20kHz

現(xiàn)在是41頁\一共有52頁\編輯于星期六吸入器35kHz

現(xiàn)在是42頁\一共有52頁\編輯于星期六

PC-ABSMessgeh?use

Schwei?ung1:IR-Fenster

Schwei?ung2:Sichtscheibe電子行業(yè)現(xiàn)在是43頁\一共有52頁\編輯于星期六

Anwendungs-Technik

PC-ABSMessgeh?use

Schwei?ung1:IR-Fenster

Schwei?ung2:Sichtscheibe現(xiàn)在是44頁\一共有52頁\編輯于星期六現(xiàn)在是45頁\一共有52頁\編輯于星期六其它行業(yè)日用包裝：

防偽酒瓶蓋、自封袋、購物手提袋、牙簽盒、紙杯、方便面紙碗、乳品包裝盒、冷凍精液軟管包裝、指甲剪盒等。醫(yī)療器械：

血漿分離杯、白細胞過濾器、加藥三通、無菌接頭、空氣過濾器、（精密）藥液過濾器、穿瓶針、擴張器、氧氣瓶接頭等。文具玩具：

墨盒、文件夾、名片夾、相冊、半圓儀、玩具眼振落、玩具奶嘴、閃光球、鑰匙鏈、手機掛件等。服裝箱包：

子母扣、拉鏈、花邊、頭飾、鞋墊、手機吊帶、背包帶、打包帶等。

現(xiàn)在是46頁\一共有52頁\編輯于星期六超聲波金屬焊接焊接原理：超聲波金屬焊接是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的金屬表面，在加壓的情況下，使兩個金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。

焊接過程：（1）振動摩擦階段：超聲波金屬焊接的第一個過程主要是摩擦過程，其相對摩擦速度與摩擦焊相近，只是振幅僅僅為幾十微米。這一過程的主要作用是排除焊件表面的油污、氧化物等雜質(zhì)，使純將的金屬表面暴露出來。

現(xiàn)在是47頁\一共有52頁\編輯于星期六超聲波金屬焊接（2）溫度升高階段：在繼續(xù)的超聲波往復摩擦過程中，接觸表面溫度升高（焊區(qū)的溫度約為金屬熔點的35％～50％），變形抗力下降，在靜壓力和彈性機械振動引起的交變節(jié)應力的共同作用下，焊件間接觸表面的塑性流動不斷進行，使已被破碎的氧化膜繼續(xù)分散甚至深入到被焊材料內(nèi)部，促使純金屬表面的原子無限接近到原子能發(fā)生引力作用的范圍內(nèi)，出現(xiàn)原子擴散及相互結(jié)合，形成共同的晶?；虺霈F(xiàn)再結(jié)晶現(xiàn)象。（3）固相接合階段：隨著摩擦過程的進行，微觀接觸面積越來越大，接觸部分的塑性變形也不斷增加，焊接區(qū)內(nèi)甚至形成渦流狀的塑性流動層，出現(xiàn)焊件間的機械咬合。

現(xiàn)在是48頁\一共有52頁\編輯于星期六超聲波金屬焊接結(jié)合機制：（1）機械嵌合（2）金屬原子間的鍵合：當原子間距＜0.3nm時，就可形成金屬鍵

（3）金屬間的物理冶金：摩擦生熱引起再結(jié)晶、擴散

（4）界面微區(qū)的熔化現(xiàn)象現(xiàn)在是49頁\一共有52頁\編輯于星期六超聲波金屬焊接焊接優(yōu)點

1）焊接材料不熔融，不脆弱金屬特性。

2）能實現(xiàn)同種、異種、金屬與非金屬之間的焊