超聲波焊接適用于硬質(zhì)非結(jié)晶性塑料，連接同種塑料時(shí)效果好。但熔化溫度相差在20℃以內(nèi)，且在化學(xué)性質(zhì)上具有一定相容性的兩種塑料，如聚碳酸酯和丙烯酸之間也可進(jìn)行焊接。文章結(jié)尾處鏈接為熱塑性塑料的超聲波焊接性能表。列出了常用熱塑性塑料本身進(jìn)行焊接時(shí)的焊接性能，表中顯示，硬質(zhì)塑料的焊接性能比柔性的好，非結(jié)晶性塑料的焊接性能比結(jié)晶性的好，并且焊接結(jié)晶性塑料時(shí)應(yīng)避免采用遠(yuǎn)場(chǎng)焊接。

 

超聲波焊接分為近場(chǎng)焊接和遠(yuǎn)場(chǎng)焊接兩種

 

超聲波近場(chǎng)焊接是指塑料件需要焊接的位置部分與模具面部的距離在6.4mm以內(nèi)，反之則為遠(yuǎn)場(chǎng)焊接。

 

超聲波近場(chǎng)焊接

從能量消耗角度而言，非結(jié)晶性塑料沒有明確的熔點(diǎn)，塑化所需熱量即超聲能量較少。隨著焊接區(qū)域溫度的上升，物料由高彈態(tài)逐漸向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變，并且能在較寬溫度范圍內(nèi)熔化并逐漸凝固。而半結(jié)晶性塑料有確定的熔點(diǎn)并需要較高的熔融熱，與非結(jié)晶聚合物相比，在焊接過程中需要更高的超聲能量和振動(dòng)振幅。

 

此外，為保證焊接制品質(zhì)量，應(yīng)事先對(duì)塑料件的原材料性質(zhì)及 終性能要求進(jìn)行充分的考慮，塑料中的一些添加劑如潤(rùn)滑劑、阻燃劑等也會(huì)影響材料的焊接性能，在部件設(shè)計(jì)和焊接參數(shù)的調(diào)整中對(duì)此也要有充分考慮，再結(jié)合試驗(yàn)情況正確地進(jìn)行接口設(shè)計(jì)，以避免在制件成型后再對(duì)模具進(jìn)行修改。焊接區(qū)域的脫模劑、油污也會(huì)削弱焊接強(qiáng)度，應(yīng)及時(shí)清潔模腔表面。

 

 

超聲波焊接非結(jié)晶性硬質(zhì)塑料，如SAN、PS、PC、ABS和PMMA等，對(duì)超聲波能量通常具有良好的透射性，高頻振動(dòng)能經(jīng)過較長(zhǎng)的距離傳輸?shù)胶附涌趨^(qū)域，因此這些材料在近場(chǎng)或遠(yuǎn)場(chǎng)均具有良好的焊接性能。而半結(jié)晶性塑料具有較強(qiáng)的消聲作用，高頻振動(dòng)傳輸?shù)饺鏟A、PP、PE和POM這樣的半結(jié)晶性塑料中，超聲能量很快衰減，對(duì)于半結(jié)晶性塑料只適合于近場(chǎng)焊接。對(duì)于彈性體及軟質(zhì)塑料，由于具有更強(qiáng)的吸音作用，對(duì)它們進(jìn)行超聲波焊接不是很理想。