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超聲波焊接可焊接的塑料材質(zhì)有很多,但有的塑料產(chǎn)品焊接出來的效果很難達到要求,超聲波能焊接的塑料材質(zhì)有哪些?
非結(jié)晶聚合物(ABS、PC、PS、PVC、PMMA等):分子排列無序、有明顯的使材料逐步變軟、熔化 及至流動的溫度(Tg玻璃化溫度)。這類樹脂通常能有效傳輸超音速振動并在相當(dāng)廣泛的壓力/振幅范圍內(nèi)實現(xiàn)良好的焊接。
結(jié)晶型聚合物(PE、PP、POM、PA6、PA66、PBT、PET等):分子排列有序,有明顯的熔點(Tm熔化溫度)和再度凝固點。固態(tài)的結(jié)晶型聚合物是富有彈性的,能吸收部分高頻機械振動。所以此類聚合物是不易于將超聲波振動能量傳至壓合面,幫要求更高的振幅。需要很高的能量(高熔化熱度)才能把半結(jié)晶型的結(jié)構(gòu)打斷從而使材料從結(jié)晶狀態(tài)變?yōu)檎沉鳡顟B(tài),這也決定了這類材料熔點的明顯性,熔化的材料一旦離開熱源,溫度有所降低便會導(dǎo)致材料的迅速凝固。
其次,一般來講,非極性化合物(如PP、PE)較難超聲的(并不是不能),極性化合物是可以超聲的,而且極性化合物之間也是可以超聲的,如ABS與PMMA之間是可以超聲的。
另外,還有一些特性會影響超聲波的效果,如硬度(一般硬度越高越好超聲波焊接)、熔點(熔點越高,需要的超音波能量越多)、純度(原料的焊接效果好,再生料摻雜有雜質(zhì)效果略差)。
目前市場上常見的塑料結(jié)合方式有幾種:
大膠水:膠水粘不牢,不環(huán)保,易老化,膠水材料成本和人工成本高;
打螺絲:螺絲成本高,人工成本高,效率低,影響外觀;
卡扣式:間隙大產(chǎn)品美觀度下降60%。
判斷塑料材質(zhì)超聲波焊接的質(zhì)量如何,可以參考下面參數(shù),超聲波焊接質(zhì)量與彈性模量、摩擦系數(shù)、熱導(dǎo)率成正比,與其 密度、比熱容、熔點成反比。