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超聲波焊接樣品圖塑料中的填充物如玻璃纖維、滑石、云母,它們改變了材料的物理特性。塑料中填充料的含有率對(duì)塑料的可焊性和焊接質(zhì)量有很大的關(guān)系。含有20%以內(nèi)的填充料的塑料能正常進(jìn)行焊接,不需要特殊的方法和設(shè)計(jì)。在這個(gè)范圍內(nèi)還可以改善某些塑料的可焊性。這時(shí)難以焊接的聚乙烯即使在遠(yuǎn)場(chǎng)也可以焊接了。當(dāng)填充物超過(guò)20%時(shí),因塑料表面存在著顆粒,焊頭磨損就成了問(wèn)題。這時(shí),焊頭要選用熱處理過(guò)的鋼或鈦合金。填充物超過(guò)30%時(shí),由于表面樹脂不足,要求氣密是不可能的。當(dāng)填充物超過(guò)40%時(shí),在焊接面上因缺少樹脂而出現(xiàn)嚴(yán)重的溝道。
超聲波塑膠焊接原理是由發(fā)生器產(chǎn)生20KHz(或15KHz)的高壓、高頻信號(hào),通過(guò)換能系統(tǒng),把信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械振動(dòng),加于塑料制品工件上,通過(guò)工件表面及在分子間的磨擦而使傳遞到接口的溫度升高,當(dāng)溫度達(dá)到此工件本身的熔點(diǎn)時(shí),使工件接口迅速熔化,繼而填充于接口間的空隙,當(dāng)震動(dòng)停止,工件同時(shí)在一定的壓力下冷卻定形,便達(dá)成完美的焊接。
新型的15KHz超聲波塑膠焊接機(jī),對(duì)焊接較軟的PE、PP材料,以及直徑超大,長(zhǎng)度超長(zhǎng)塑膠焊件,具有獨(dú)特的效果,能滿足各種產(chǎn)品的需,能為用戶生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品檔次貢獻(xiàn)。超聲波在媒質(zhì)中的反射、折射、衍射、散射等傳播規(guī)律,與可聽(tīng)聲波的規(guī)律并沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別。但是超聲波的波長(zhǎng)很短,只有幾厘米,甚至千分之幾毫米。與可聽(tīng)聲波比較,超聲波具有許多奇異特性:
傳播特性──超聲波的波長(zhǎng)很短,通常的障礙物的尺寸要比超聲波的波長(zhǎng)大好多倍,因此超聲波的衍射本領(lǐng)很差,它在均勻介質(zhì)中能夠定向直線傳播,超聲波的波長(zhǎng)越短,這一特性就越顯著。
功率特性──當(dāng)聲音在空氣中傳播時(shí),推動(dòng)空氣中的微粒往復(fù)振動(dòng)而對(duì)微粒做功。聲波功率就是表示聲波做功快慢的物理量。在相同強(qiáng)度下,聲波的頻率越高,它所具有的功率就越大。由于超聲波頻率很高,所以超聲波與一般聲波相比,它的功率是非常大的。
空化作用──當(dāng)超聲波在液體中傳播時(shí),由于液體微粒的劇烈振動(dòng),會(huì)在液體內(nèi)部產(chǎn)生小空洞。這些小空洞迅速脹大和閉合,會(huì)使液體微粒之間發(fā)生猛烈的撞擊作用,從而產(chǎn)生幾千到上萬(wàn)個(gè)大氣壓的壓強(qiáng)。微粒間這種劇烈的相互作用,會(huì)使液體的溫度驟然升高,起到了很好的攪拌作用,從而使兩種不相溶的液體(如水和油)發(fā)生乳化,并且加速溶質(zhì)的溶解,加速化學(xué)反應(yīng)。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應(yīng)稱為超聲波的空化作用。
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