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文档简介
超声波焊接技术演示文稿现在是1页\一共有52页\编辑于星期六超声波焊接技术现在是2页\一共有52页\编辑于星期六连接技术分类焊接技术:
将两种或两种以上的(同种或异种)材料通过原子或分子之间的结合和扩散造成永久性连接的工艺过程。焊接与机械连接(如铆接)和粘接的差异:
被连接的材料不仅在宏观上建立了永久性的联系,而且在微观上建立了组织之间的内在联系。焊接技术的主体内容:
涵盖熔化焊接、钎接和固相焊接几部分。现在是3页\一共有52页\编辑于星期六超声波塑料焊接焊接原理:(1)振动垂直焊接表面(2)振动摩擦生热(3)无填充材料(4)点焊(4)自动化程度高(5)易实现焊接过程的闭环间接监控特性:现在是4页\一共有52页\编辑于星期六超声波塑料焊接焊接设备原理:1、超声波发生器2、声学系统换能器变幅杆声极3、加压系统4、程序控制系统现在是5页\一共有52页\编辑于星期六超声波塑料焊接超声波焊接过程示意图振动摩擦;温度升高;塑性融合工艺参数:超声波振幅、频率(功率);焊接时间;焊接压力现在是6页\一共有52页\编辑于星期六超声波塑料焊接超声波焊接机制:(1)机械嵌合:超声波焊接接头中常见到两焊件接触处形成塑性流动层,并呈现犬牙交错的机械嵌合。(2)化学键结合:高分子聚合物受热后分子链断裂,连接界面融合、降温后分子链重新连接,形成化学键结合。超声波焊接可靠性:现在是7页\一共有52页\编辑于星期六
无导能筋有导能筋超声波焊接界面温度分布超声波塑料焊接超声波焊接工艺——接头设计现在是8页\一共有52页\编辑于星期六
a)10μm
矩形导能筋不同振幅超声波焊接界面温度分布b)20μmc)30μmd)40μm现在是9页\一共有52页\编辑于星期六
a)10μm
三角形导能筋不同振幅超声波焊接界面温度分布b)20μmc)30μmd)40μm现在是10页\一共有52页\编辑于星期六超声波塑料焊接接头形式:(1)平面熔接法(2)铆接法(3)嵌插法(4)点焊法现在是11页\一共有52页\编辑于星期六超声波塑料焊接可焊材料种类:(一)热塑性塑料热塑性塑料材料指成型后再加热可重新软化加工而化学组成不变的一类塑料。其树脂在加工前后都为线性结构,加工中不发生化学变化,具有可熔、可溶的特点。
这类树脂很多,具体如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺类、聚碳酸酯、聚甲醛、聚酯类、聚苯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、氟塑料类、聚苯硫醚、聚砜及聚酰亚胺等。(塑料中填充料的含量同塑料的可焊性和焊接质量有很大的关系。填充物含量低于20%的塑料可以正常进行焊接。填充物含量超过30%时,由于表面塑料比例不足,分子间融合的不够,会降低密封性)。
(二)热固性塑料(不可焊)
热固性塑料材料指成型后不能再加热软化而重复加工的一类塑料。其树脂在加工前为线性预聚体,加工中发生化学交联反应使制品内部成为三维网状结构,具有不溶、不熔的特点。如酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂及不饱和树脂等。
现在是12页\一共有52页\编辑于星期六超声波塑料焊接塑料特性与焊接关系:绝大部分常用的注射型聚合物都可以采用超声波焊接,但焊接的难易与塑料本身的特性关系密切。(一)塑料的摩擦系数越大,导热性越差,界面越容易形成熔融状,可焊性越好;(二)塑料越硬,平面焊接时,对振动传输损耗越小可焊性越好,反之,软材料较难焊接;(三)结晶型材料由于从固态到熔融状态温度范围太窄,较无定形材料可焊性差;(四)软塑料在铆焊和嵌插焊时较硬塑料容易。
现在是13页\一共有52页\编辑于星期六热塑性塑料超声波焊接的相容性示例图表A
B
SABS/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-ASAABS■■
■○
○○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○
○○
○
○
■现在是14页\一共有52页\编辑于星期六超声波塑料焊接塑料制品焊接三要素:(1)超声波焊接能量能量=压力х时间х振幅(2)焊接面设计(3)定位卡具现在是15页\一共有52页\编辑于星期六超声波塑料焊接应用实例:汽车行业;电子行业;医疗行业;无纺布行业;家电行业;办公用品;包装行业。。。现在是16页\一共有52页\编辑于星期六汽车行业
汽车发动机泡沫覆盖件35kHz
现在是17页\一共有52页\编辑于星期六
排水收集管口连接点35kHz
现在是18页\一共有52页\编辑于星期六汽车前盖挡板焊接20kHz
现在是19页\一共有52页\编辑于星期六
汽车尾灯焊接35kHz
现在是20页\一共有52页\编辑于星期六FilterscheibeinRückleuchte
35kHz
现在是21页\一共有52页\编辑于星期六汽车换档把手连皮革/人造革20kHz
现在是22页\一共有52页\编辑于星期六
车镜背衬三角20kHz
现在是23页\一共有52页\编辑于星期六
Spiegel-AnbaudreieckA-KlassePA66GF20kHZ现在是24页\一共有52页\编辑于星期六
车门侧板35kHz
现在是25页\一共有52页\编辑于星期六
Pkw-TürseitenverkleidungDetailLautsprechergitter35kHz
现在是26页\一共有52页\编辑于星期六
汽车仪表盘20kHz
现在是27页\一共有52页\编辑于星期六前挡面板20kHz
现在是28页\一共有52页\编辑于星期六
轿车进气管内壳20kHz,端塞35kHz
现在是29页\一共有52页\编辑于星期六
电池充电器焊接20kHz
现在是30页\一共有52页\编辑于星期六
宝马前车架仪表环20kHz
现在是31页\一共有52页\编辑于星期六
汽车徽标和车窗零件20kHz
现在是32页\一共有52页\编辑于星期六
MB-徽标PP-GF20kHz现在是33页\一共有52页\编辑于星期六
容器盖焊接20kHz
现在是34页\一共有52页\编辑于星期六
空调插座20kHz
现在是35页\一共有52页\编辑于星期六
保时捷V8汽缸头盖现在是36页\一共有52页\编辑于星期六机油过滤器20kHz
现在是37页\一共有52页\编辑于星期六柴油机燃油过滤器20kHz
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现在是39页\一共有52页\编辑于星期六烟盒20kHz
现在是40页\一共有52页\编辑于星期六交通反光器材PC20kHz
现在是41页\一共有52页\编辑于星期六吸入器35kHz
现在是42页\一共有52页\编辑于星期六
PC-ABSMessgehäuse
Schweißung1:IR-Fenster
Schweißung2:Sichtscheibe电子行业现在是43页\一共有52页\编辑于星期六
Anwendungs-Technik
PC-ABSMessgehäuse
Schweißung1:IR-Fenster
Schweißung2:Sichtscheibe现在是44页\一共有52页\编辑于星期六现在是45页\一共有52页\编辑于星期六其它行业日用包装:
防伪酒瓶盖、自封袋、购物手提袋、牙签盒、纸杯、方便面纸碗、乳品包装盒、冷冻精液软管包装、指甲剪盒等。医疗器械:
血浆分离杯、白细胞过滤器、加药三通、无菌接头、空气过滤器、(精密)药液过滤器、穿瓶针、扩张器、氧气瓶接头等。文具玩具:
墨盒、文件夹、名片夹、相册、半圆仪、玩具眼振落、玩具奶嘴、闪光球、钥匙链、手机挂件等。服装箱包:
子母扣、拉链、花边、头饰、鞋垫、手机吊带、背包带、打包带等。
现在是46页\一共有52页\编辑于星期六超声波金属焊接焊接原理:超声波金属焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的金属表面,在加压的情况下,使两个金属表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。
焊接过程:(1)振动摩擦阶段:超声波金属焊接的第一个过程主要是摩擦过程,其相对摩擦速度与摩擦焊相近,只是振幅仅仅为几十微米。这一过程的主要作用是排除焊件表面的油污、氧化物等杂质,使纯将的金属表面暴露出来。
现在是47页\一共有52页\编辑于星期六超声波金属焊接(2)温度升高阶段:在继续的超声波往复摩擦过程中,接触表面温度升高(焊区的温度约为金属熔点的35%~50%),变形抗力下降,在静压力和弹性机械振动引起的交变节应力的共同作用下,焊件间接触表面的塑性流动不断进行,使已被破碎的氧化膜继续分散甚至深入到被焊材料内部,促使纯金属表面的原子无限接近到原子能发生引力作用的范围内,出现原子扩散及相互结合,形成共同的晶粒或出现再结晶现象。(3)固相接合阶段:随着摩擦过程的进行,微观接触面积越来越大,接触部分的塑性变形也不断增加,焊接区内甚至形成涡流状的塑性流动层,出现焊件间的机械咬合。
现在是48页\一共有52页\编辑于星期六超声波金属焊接结合机制:(1)机械嵌合(2)金属原子间的键合:当原子间距<0.3nm时,就可形成金属键
(3)金属间的物理冶金:摩擦生热引起再结晶、扩散
(4)界面微区的熔化现象现在是49页\一共有52页\编辑于星期六超声波金属焊接焊接优点
1)焊接材料不熔融,不脆弱金属特性。
2)能实现同种、异种、金属与非金属之间的焊
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