超声波焊接原理和应用

1、.超声波焊接原理：超声波焊接是熔接热塑性塑料制品的高科技技术，各种热塑性胶件均可使用超声波熔接处理，而不需加溶剂， 粘接剂或其它辅助品。其优点是增加多倍生产率，降低成本，提高产品质量及安全生产。超声波塑胶焊接原理是由发生器产生20KHz(或 15KHz)的高压、高频信号，通过换能系统，把信号转换为高频机械振动，加于塑料制品工件上， 通过工件表面及在分子间的磨擦而使传递到接口的温度升高，当温度达到此工件本身的熔点时，使工件接口迅速熔化，继而填充于接口间的空隙，当震动停止，工件同时在一定的压力下冷却定形，便达成完美的焊接。新型的15KHz 超声波塑胶焊接机，对焊接较软的PE、 PP 材料，以及直径

2、超大，长度超长塑胶焊件，具有独特的效果，能满足各种产品的需要，能为用户生产效率以及产品档次贡献。超声波焊接工艺：一、超声波焊接：以超声波超高频率振动的焊头在适度压力下，使二块塑胶的结合面产生磨擦热而瞬间熔融接合，采用合适的工件和合理的接口设计，可达到水密及气密，并免除采用辅助品带来的不便，实现高效清洁的焊接焊接强度可与本体媲美。二、铆焊法：将超声波超高频率振动的焊头，压着塑胶品突出的梢头，使其瞬间发热融成为铆钉形状，使不同材质的材料机械铆合在一起。三、埋植：借着焊头之传导及适当压力，瞬间将金属零件 ( 如螺母、螺杆等 ) 挤入预留的塑胶孔内，固定在一定深度，完成后无论拉力、扭力均可媲美传统模具

3、内成型之强度，可免除射出模受损及射出缓慢之缺点。一、超声波塑料焊接的相容性和适应性：热塑性塑料，由于各种型号性质不同，造成有的容易进行超声波焊接，有的不易焊接；下表中黑方块的表示两种塑料的相容性好，容易进行超声波焊接；圆圈表示在某些情况下相容，焊接性能尚可；空格表示两种塑料相容性很差，不易焊接。ABS/丙烯丁 纤维亚苯基 -热聚热塑性塑料A聚碳聚丙酸系二氟聚酰胺聚塑 聚聚聚素氧 化 物甲 聚 聚B聚 尼- 酰亚碳苯 聚 氯超声波焊接的酸酯甲烯多元烯 (CA,为 主 的性 乙基 苯 丙SAN-NAS-ASA相容性示例图表S合金醛腈共聚 -合 龙胺（托酸聚 烯乙 砜 乙CAB,树脂（诺戊 硫 烯物

4、郎）酯烯烯（赛物苯 CAP)里尔）酯烯;.柯乐乙800）烯ABS ABS/聚碳酸酯合金 （赛柯乐 800）聚甲醛丙烯腈 丙烯酸系多元共聚物 丁二烯 - 苯乙烯纤维素 (CA,CAB,CAP)氟聚合物尼龙亚苯基 - 氧化物为主的树脂（诺里尔）聚酰胺 - 酰亚胺（托郎）聚碳酸酯热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 注意： 表中所列仅供参考 , 因为熟知的变化可导致结果略有差异.材 料塑料熔接特性ABS 丙烯晴丁二质轻，兼具韧性，刚性与耐化学品性，用途广泛，热性佳，特别适合超声波溶接，烯苯乙烯共聚物无论近距离或远距离熔接，均可得到良好效果。硬度大、耐冲击、

5、不受酸之作用，有高度光学明晰性，著色性良好，常用于汽车尾灯、仪表板、奖Acrylics压克力章、水龙头把手等。用于超声波熔接时，须注意衰明度问题，就易熔接。;.Acetal缩 醛抗张及耐压强度高，耐磨性佳，最具强韧及弹性，常用作拉练、螺丝、轴承、滚筒、厨房用具等，因磨擦系数低，用超声波熔接时需高振动幅度及较长的熔接时间。Celluloeics酯酸抗张及耐压强度高，耐磨性佳，最具强韧及弹性，常用作拉练、螺丝、轴承、滚筒、厨房用具等，纤维性物 质因磨擦系数低，用超声波熔接时需高振动幅度及较长的熔接时间。Noryl聚苯醚超声波振动时材质易变化变色，接触面不易吸收能量，熔接较困难。Nylon尼 龙性极

6、韧、电性佳、绝缘度高，常用为电子零件等。因熔点高，所需熔接时间长，振幅高。难于焊接.P.C.聚碳酸脂材质强韧，耐磨损，摩擦系数极低，耐酸，常用作轴承、齿轮、管子、厨房用具、毛刷等。用超声波熔接时，因熔点高，所需熔接时间长，熔接前先经烘乾会较易熔接。Higl Density高密比重小，在低温及室温下富柔曲性，防水、防蚀、可制成各种颜色。价格低的产品，常用于皿盘、度 PE 聚乙烯封装薄膜、软水管、奶瓶、软绳等。密度越高越适合于超声波熔接。PE 聚乙烯Low Density低密度General purpose一般PS 聚苯乙烯比重轻，对水及化学物之抗蚀性强，安定、绝缘性佳，特别适合于射出及押出成形。

7、常用于玩具、PS 聚苯乙烯装饰品、孟洗设备、盘子、透镜、浮动轮等的制造。由于弹性系数高,Impact 耐冲击无论是近距离或远距离的超声波熔接均极适合。20-30% glass玻纤强化Filled PS聚苯乙烯比重轻，有良好绝缘性，强度高，能耐热及化学剂的侵蚀，抽丝后可制绳纲等织品。制品有玩具、Unmodified行李箱、音响外壳、电气绝缘物、食品包装等。本材质因弹性系数低,聚 丙 烯易衰减声波振动，帮远距离熔接需注意其效果, 较难于焊接。PP电性佳，耐弱化学品，低温性佳，具难燃性，常用于各种合成皮软管、胶膜等，PVC 聚氯乙烯材质柔软，易衰减音波振动，熔接面易劣化。Polyster 聚酸脂熔接

8、能量大Polysulfone聚砜质硬、强度大、具韧性、长期受热不影响其电性能，常用为电视机零件护盖、马达零件等。因熔接点高，需较高之能量熔接。Polypheny lene聚氧化耐热与耐湿性，耐化学品，不性蒸汽，常用作端子、转子、外壳、叶轮和管件等，熔点高，需较高Qxide(ppo)二 甲 苯之能量熔接。Phenoxy性韧、富延展性、热安定性，熔点高，需较高之能量熔接。苯氧树脂SAN苯乙 烯拉伸强度及压缩强度高，常用为盘管薄壁零件、打字机带卷轴，超声波熔接效果好。丙 烯 晴材质参考表List of Naterials不同塑料之熔接状况welding condition of different

9、plasticeUltrasonic超声波焊接Hot-plate 热板VibratSpinRadio;.Acrylic/Styrenne/Acrylonitrle(ASA)Acrylonitrle/Butadiene/Styrenne(ABS)Near fieldwelding近距离丙烯酸 /苯乙烯 /丙2-3烯晴丙烯硝 /丁二烯 /苯1乙烯（超不碎胶）.FarOnion旋转Freq 高fieldeInseStakinSpoton contactContactNon-co震动频rtingweldi接触ntacdg 铆highweldi塑ng 点不接触ng 远接low temp胶焊低温temp距

10、离高温22222-33322411-2111-22221-24Cellulose acervate(CA)Methacrylate(Acrylic)(PMMA)PA-BlendsPC-ABS-BlendsPC-PBT-BlendsPolyaceta(POM)Polyamide(Nylon6)Polyamide(Nylon6/6)Polyamide-copolymer(Nylon6-3-T)Polybutylaneterephthalate(PBT)醋酸纤维素 /纤维素乙酸脂甲基丙烯酸脂（亚加力）尼龙混合物PC/ABS 混合物PC/PBT 混合物聚甲醛尼龙 6尼龙 6/6尼龙 6-3-T聚丁稀酸

11、脂21-23*2-32-322-32-323injectionparts注塑件1Foils 加薄胶膜2-322-323-43-43-4223-41-2 1-222212-32-323-43-4 3-43-43-423-4322-3433-432-32332243-4 3-43-42-32332242&2-32-32-31-2222242-3& 2-32-32-33-43-42-31-21-23-42-3& 2-3332-322-31-223-422222-333223-42-3&232-33-433224;.Polycarbonate(PC)聚碳酸脂（防弹胶）2

12、2Polyethylene(PE)聚乙烯（软胶）342222-32-3221-24332123324Polyethyleneterephthalate(PET)Polyphenyleneoxide(PPO)Polyphenylenesulfide(PPS)Polypropylene(PP)Polystyrene(PS)Polysukfone resin(PSO)Polyvinylchloride(PVC)PP-EPDM-BlendsPPO-BlendsStyrene/Butadiene(SB)聚乙烯酸脂 (宝特胶)聚氧化亚苯聚硫苯聚丙烯（百折胶）聚苯乙烯（硬胶）聚砜树脂聚氯乙烯PP-EPDMh

13、- 混合物聚氧化亚苯混合物苯乙烯 /丁二烯3injectionparts1Foils 加薄胶膜223122-3withFoils加薄胶膜33withFoils 加薄胶膜12-3&22&412&33-43-412-32-333-43322-342-32-32-322322422223322433212322411112321-2422-322-32-332242-32-32-31-23#3-42-3213-42-3222-32-32243-43-4322-32-322422133321-241=Very good非List of Symbols字符代表常好#=Exhous

14、t fan recommended 建议加排氧扇2=Good 良3=limited尚可4=Not possible 不可能好 =Energy director recommended 建议焊接面加焊线*=Knurl Euced horn recommended建议焊头表面刻浪花纹&=Shear joint recommended 建议焊接面造剪切面;.Hot plate temperature up to 290 摄氏度,heat platens in contact with parts to be welded.热板温度达到290 摄氏度，热板要与工作接触。Hot plate temperature above to 290 摄氏度 ,many applications with temperature rang above 340