塑料超声波焊接简介
超声波焊接是一种使用高频超声波振动将两个由相同或化学相容材料制成的部件粘合在一起的方法，从而在它们之间形成固态焊接。 将这种技术用于塑料的优势在于，无需螺钉、胶水、螺纹、焊料或任何其他类型的粘合材料，即可在几秒钟内形成高强度、气密和水密的粘合。已焊接的零件无需留在夹具中进行固化，因此可立即用于自动化生产线。塑料的超声波焊接是一种环保工艺，消耗很少的能量，同时产生具有成本效益的、永久的和清洁的焊接。该工艺用于电气、计算机、汽车、航空航天、医疗和包装行业，仅举几例。
超声波焊接机由称为堆栈的换能器组件组成。 
它由三个组件组成：超声波发生器、助推器和焊接喇叭。超声波发生器是振动源。在它里面是夹在金属板上的压电陶瓷盘，这些金属板紧紧地夹在一个钛圆柱上。然后通过电缆从系统电源模块向其馈送高频电力。由于这不会产生足够的振动来获得大多数热塑性树脂的熔融温度，因此使用助推器将输入振动放大到焊接过程所需的比率。焊炬将振动中的能量传递给热塑性工件。焊接喇叭设计用于匹配特定工件的轮廓。它将振动衰减到特定值并施加使过程工作所需的力。
这种焊接工艺取决于所用塑料的软化而不是熔化，因此它最适合热塑性塑料，而不是热固性聚合物。 大多数热塑性塑料具有一定程度结晶度的无定形结构，这意味着某些区域具有有序结构。热塑性塑料在很宽的温度范围内软化并具有玻璃化转变温度。热固性聚合物是结晶的并且具有明显的熔点。结晶聚合物将保持固态，直到达到其熔点，然后立即全部熔化。与大多数结晶聚合物相比，无定形热塑性塑料还具有较低的比重、较低的拉伸强度和拉伸模量、较高的延展性和冲击强度以及较低的抗蠕变性。例如，ABS、丙烯酸、聚碳酸酯和 PVC 是具有很少或没有晶体结构的无定形聚合物。这些塑料非常适合超声波焊接。由相同塑料材料制成的两个零件的超声波焊接通常会获得最佳效果。然而，在某些情况下，可以使用超声波焊接两种不同的热塑性塑料，例如，当材料具有化学相容性并且具有相似的熔点时。 用于这种焊接的最佳塑料组合之一是 ABS 和丙烯酸。
PE、PP、PE 和 PIA 等聚合物是结晶的，在超声波焊接机的能量传递到焊接部位之前，往往会吸收振动。因此，使用这种焊接很难连接其中任何一个。 最常要求的组合之一是聚乙烯和聚丙烯，但它们都是结晶且不具有化学相容性。
声波焊接用于制造丁烷打火机、玩具、移液器和静脉导管。运动鞋的鞋帮通常使用超声波焊接而不是缝合或胶合制成。 
家用电器的制造过程需要将许多塑料部件连接在一起。这个过程的例子包括洗衣机前面板上的显示屏和泵轮的两半。在汽车行业，声波焊接有数百种用途，包括将尾灯、仪表盘和保险杠的零件焊接在一起。有报道称，苹果公司正在寻求使用这种技术来制造他们的耳塞，在他们的一些其他产品上成功地使用了这个过程。这将使耳塞的外观更加流线型。
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