超声波焊接的原理及应用课件

高分子材料超声波焊接技术分1

黄浩精选ppt课件20211

内容提要

基本概念2

焊接原理3

工艺条件4

当前应用…

……

…

…●5

总结展望精选ppt课件20212超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。压力机(提供垂直振动单元

工作过程的压力)换能器(电振动向机械振动转换)变幅器(振幅放大)焊头工件调平底板和夹具焊机底座超声波发生器控制装置精选ppt课件2021超声波焊接的基本概念1什T3国外在1960年开始应用超声波焊接技术优点：焊接时间短、焊接强度高、表面无损坏、非焊接区域不发热，易实现自动化等优点，已被广泛用于同种材料或不同材料之间的连接O溶剂粘敷：连接物表面需要处理，不但费时，还易造成外观粗糙。热融接法：焊接质量极差，工件外观易变形，尤其是当产品要求密封性好时，废品率极高。精选ppt课件2021超声波焊接的基本概念过程：在超声波振动能的作用下，焊接线首先开始熔化，熔体在压力作用下向被焊产品

上下表面铺展，,当停止

超声后，温度降下来熔

融塑料凝固从而使被

焊产品连接在一起。精选ppt课件2021超声波焊接的基本概念5基本概念2焊接机理3工艺条件4当前应用

总结展望内容提要精选ppt课件2021…

…

…………●…

…

……

…●6精选ppt课件2021超声波焊接的机理早期的理论：当塑料工件表面产生超声波振动时，接触表面因摩擦而温度升高实现焊接，非焊接面没有摩擦，温度也不会升高。Frankel

等人将之等效为从接触界面到材料内部的一维热传导问题。试验发现在材料的玻璃点转变温度Tg

附近有温升率增大的现象，而给出的模型并不能

与之很好的吻合。7

超声波焊接的机理Menges

等人认为热主要来自材料内部的摩擦而非界面摩擦Tolunary

等人通过实验发现试件内部质点的热主要来自材料的粘性耗散Benatar

等人利用DMA

方法(动态力学测试)测试了低频下材料的动态模量，基于“时温

等效性原理”平移并外推得到了高频(20

kHz)下材料的动态模量。精选ppt

课件20218

超声波焊接的机理提出了摩擦生热是启动热源，粘弹热是主要热源的产热机理。精选ppt

课件20219阶数

i松弛时间t;/s松弛模量E;/MPa12

X10-41.94

X1022

X10-2.83×10²32

X10-25.54

X10²42

×10-16.02

X10²523.88×10²62

xi01.56

×10²72

×10²4.10Xi082

X101.38

X1092×10⁴3.86102

X10²7.90

×10-1超声波焊接的机理静态松弛模量，Maxwell

模型，10阶Prony

级数

精选ppt课件2021松弛模量E/MPaTg<T<Tg+60时间

t/sT≤Tg10超声波焊接的机理时温等效原理动态粘弹性DMA

温度谱储

能模

量FM

P

a耗能模量E"MPaE¹=E'+iE”精选ppt课件2021温

度

T/℃超声波焊接的机理dW=[E'(T,w)eosinwt+E”(T,w)eocoswf]d(eosinwf)△T=△E,/cp应变能与周期温升时间t/(10~²s)精选ppt课件2021温

度

T

/℃12初始温度的影响

时间

t/s超声波焊接的机理

精选ppt课件2021温

度

7

/

213超声波焊接的机理初始产热源3

86

.260304125

8239.56.

64.81.8温度1℃精选ppt课件2021时间t/:温

度

T

/

℃方垂中·166141

n精选ppt课件2021超声波焊接的机理界面

B产热机理(a)无界面

(b)有界面温度T/℃时间

t/a151基本概念2焊接机理3工艺条件4当前应用总结展望内容提要精选ppt课件2021…

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………

●…

…

……

…●16精选ppt

课件2021超声波焊接的工艺参数一、材料选择热塑性VS热固性非结晶VS结晶(熔化温度、能量补充、传递)能量传递特性(近场与远场)吸湿性(

PC、PA)PC,PS,SAN,ABS,PMMA17超声波焊接的工艺条件二、

设备参数振幅焊接时间接头

热

合

强

度

/N·

1

5mm精选ppt课件2021时间水平剪

切强度/

M

Pa振幅/μm精选ppt课件2021超声波焊接的工艺条件—12

μm-30

μm一-100

μm—500

μm超声时间/s焊接压力制品厚度热合强度/

(N

·

(

15m

m)-)接头热

合

强

度N·1

5mm

"焊接压力/N精选ppt课件2021超声波焊接的工艺条件三、焊线设计能量引导时间

·20超声波焊接的工艺条件精选ppt课件2021正确正确超声波焊接的工艺条件焊件自准精选ppt课件2021精选ppt课件2021超声波焊接的工艺条件特殊焊接设计能量引导织物织物制件结构却声波传递头密封环下焊件制件23一超声波焊接的工艺条件铆焊点焊精选ppt课件202124超声波焊接的工艺条件·凸缘连接焊精选ppt课件2021◆251

基本概念2

焊接原理3

工艺条件…·●4当前应用………

………

●5

总结展望………

………●精选ppt课件2021内容提要26精选ppt课件2021超声波焊接的应用应用领域：医械、包装、汽配、渔具等行业产品：汽车、服装、塑料玩具自封袋、塑料酒瓶盖、洗碗机水轮、塑料假鱼饵、充电器外壳和手机吊带的焊接、

一次打火机外壳。材料范围：ABS

塑料、AEC塑料、AMMA

塑料、ABA

塑料、ARS塑料、AS

塑

料

、PS

塑料、PP

塑料、PC

塑

料

、PE、PVC、POM

等27超声波焊接的应用汽车PC

转向灯和PMMA/ABS反射器灯具精选ppt课件202128超声波焊接的应用汽车炮筒式仪表精选ppt课件202129超声波焊接的应用聚合物微器件的超声波焊接键合精选ppt课件202130350300250200

□2010年150

■2011年100500一月

二月

三月

四月

五月六月

月份燃气表装配工艺改进单台燃气表成本合计下降2.36元，按年产20

万台燃气表计算，总零部件成本下降472000

元超声波焊接的应用精选ppt课件2021311基本概念2焊接原理3工艺条件4实际应用前景展望内容提要精选ppt课件2021………

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…●32(1)

研究焊接区域的状态，包括熔融区结晶度、取向程度、化学组分等，深入研究超声波焊接机理(2)完善焊接质量的检测手段，尤其是完善实时跟踪监测方法(3)模拟焊接过程焊接区域温度、应力变化规律，为实验起指导作用(4)

研究新的导能机构和连接层材料，扩大焊接技术的应用范围(5)

建立焊接设备、工艺参数、常用材料的对应关系规律，减少实验次数，降低成本。33超声波焊接的前景展望精选ppt

课件2021【1】超声波焊接原理及其工艺研究，王叶【2】

热塑性塑料的超声波焊接和振动焊接特性，陈健【3】塑料薄膜超声波焊接研究，成全【4】超声波塑料焊接机理，张宗波【5】超声波塑料焊接粘弹性热的仿真计算，张振强【6】

塑料超声波焊接质量影响因素的研究进展，高阳【7】

塑料件超声波焊接工艺及焊接设计，Herrmann

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