塑胶超音波焊接的能量转换机理
来源:未知??发布时间:2022-01-03 08:32??点击:
塑胶超音波焊接的能量转换机理

 
一、超音波的定义:
超音波是指高于人类可接受频率范围的音波,人类的听力在20Hz至20kHz之间;因此,一般来说,所有频率高于20kHz的声波都称为超音波。然而,在工业应用中,为了满足特殊的工艺要求,音波频率低于10kHz(如超声波干燥机)和15KHz(如塑料超声波焊机),也称为超音波。超音波的频率上限通常在100kHz以内,但在无损医学检查系统中也高达5000khz。简而言之,在工业上,它通常被称为超音波,可在各种介质中产生并用于传导,并根据不同介质的特性产生不同功能和用途的各种波动。
二、超音波焊接原理:
音波通过超音波焊接头(喇叭)传输到塑料加工对象,以每秒15~30kHz的频率振动约4~5um,然后通过固定的超声波喇叭和可更换的放大工具头进行放大,在两个塑料件的结合面上产生约20~30um的高频振动。这样,金属工具焊头端面瞬时最大速度可达4ms,该高频锤作用于塑胶表面,在高应力处产生强烈的摩擦热,使界面处熔化的塑料粘合在一起,为了实现焊接。
三、超音波焊接能量转换机理:
在超音波焊接过程中,接头处的能量转换主要是将超音波机械能转换为热能进行塑胶性熔合。这种能量变化直接影响接头表面的温度变化和接头质量。由于超音波焊接过程的复杂性,对焊接过程的研究还不够,对其焊接机理的说明也很多
目前,对超音波焊接的熔接机理主要有两种观点:
A:摩擦振动机理。认为当超音波作用于两个焊件时,超音波会激发塑性颗粒,使其产生连续、交替的压缩和减压,使焊件的接触面因振动而产生摩擦,振动频率为超音波频率。此时,机械功转化为热量,从而提高焊接件表面的温度,直至熔化,最终形成焊接接头
B:应力应变能量储存和转换机制。人们认为塑料是粘弹性体。当超音波在其中传播时,会引起塑胶颗粒的应力和应变的不同阶段,导致能量损失,能量损失转化为热量,熔化焊件表面并形成接头。
XML 地图 | Sitemap 地图