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超聲波塑料焊接工藝參數對質量的影響
超聲波焊接的主要工藝參數有超聲波頻率、超聲波振幅、焊接壓力、焊接時間和保壓時間。
這幾個變量不僅影響接頭強度的變化,而且相互之間也有一定製約關係。目前國內外的學者在這方麵已取得一些研究成果,但這些研究隻是針對某種特定材料進行的,如聚丙烯(PP)、ABS或聚乙烯(PC)等。至今還沒有比較具體的公式能夠對某種情況進行歸納,絕大多數研究都是針對參數對質量影響的趨勢。
對超聲波塑料焊接工藝參數研究的最終目的是獲得良好的接頭質量。塑料超聲波焊接工藝參數與焊接接頭質量有密切關係,因此，目前對焊接接頭質量影響因素的研究,絕大多數都是從焊接工藝參數出發,研究工藝參數的變化及各個工藝參數的不同組合對接頭質量的影響。
在這方麵，德國、日本和美國的學者做了一-定的工作。但是對於超聲波塑料焊接接頭質量的衡量,尚沒有一個公認的標準,通常接頭質量主要通過接頭強度和接頭的外觀質量來衡量。
焊接時間對接頭強度的影響比較顯著。在近程焊中,接頭強度基本上隨焊接時間的增加而增高,但是當達到某--值時就不再增加。焊接時間的增加對外觀質量的影響也是很明顯的。焊接時間增長,不僅在結合麵處的熱量增加,同時由於波的損耗特性,超聲波在工件中的損耗增加,在熱傳導的作用下,致使接頭部位整體及外表麵的溫度上升,在焊縫擠出量增加的同時,外表麵的壓潰量也增加。
在實際焊接過程中,超聲波振幅起著決定性的作用。首先,振幅決定接頭的熱輸人,因此,直接影響著壓潰量的大小。超聲波振幅對剪切強度亦有影響,在一定範圍內，接頭剪切強度隨振幅的增加而增加,。
焊接壓力的作用是使兩界麵在焊接過程中緊密接觸，以利於焊接,當內表麵熔融後,使熔融層在兩界麵迅速擴展並熔和。當焊接時間達到一定程度後，隨著焊接壓力的增加,接頭強度略有下降,這是因為壓力的增加使接頭的形態發生了變化,而且壓潰量也增加，從而使外觀質量受到影響。同時,當焊接壓力增加的時候,接頭處受熱的木材麵受壓力的作用向兩側擠壓,使得熱影響區擴大,脆性區也擴大。因此,選擇合適的焊接壓力,有利於形成良好的焊接接頭。
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