角,或加加强筋。
○2增加附属物的厚度或直径。
15塑料件孔和间隙
如被焊头接触的零件有孔或其它开口,则在超声波传递过程中会产生干扰和衰减如图4所示,根据材料类型尤其是半晶体材料和孔大小,在开口的下端会直接出现少量焊接或完全熔不到的情况,因此要尽量预以避免。
16塑料件中薄而弯曲的传递结构
被焊头接触的塑件的形状中,如果有薄而弯曲的结构,而且需要用来传达室递超声波能量的时候,特别对于半晶体材料,超声波震动很难传递到加工面如图5所示,对这种设计应尽量避免。
f17近距离和远距离焊接
近距离焊接指被焊接位距离焊头接触位在6mm以内,远距离焊接则大于6mm,超声波焊接中的能量在塑料件传递时会被衰减地传递。衰减在低硬底塑料里也较厉害,因此,设计时要特别注意要让足够的能量传到加工区域。
远距离焊接,对硬胶如PS,ABS,AS,PMMA等比较适合,一些半晶体塑料如POM,PETP,PBTB,PA通过合适的形状设计也可用于远距离焊接。
18塑料件焊头接触面的设计
注塑件可以设计成任何形状,但是超声波焊头并不能随意制作。形状、长短均可能影响焊头频率、振幅等参数。焊头的设计需要有一个基准面,即按照其工作频率决定的基准频率面。基准频率面一般占到焊头表面的70以上的面积,所以,注塑件表面的突超等形状最好小于整个塑料面的30。一滑、圆弧过渡的塑料件表面,则比标准可以适当放宽,且突出位尽量位于塑料件的中部或对称设计。
塑料件焊头接触面至少大于熔接面,且尽量对正焊接位,过小的焊头接触面如图6所示,会引起较大损伤和变形,以及不理想的熔接效果。
在焊头表面有损伤纹,或其形状与塑料件配合有少许差异的情况下,焊接时,会在塑料件表面留下伤痕。避免方法是:在焊头与塑料件表面之间垫薄膜例如PE膜等。
f焊接线的设计
2超声波焊接线的设计
超声波焊接线是超声波直接作用熔化的部分,其基本的两种设计方式:
○1能量导向
○2剪切设计
21能量导向
能量导向是一种典型的在将被子焊接的一个面注塑出突超三角形柱,能量导向的基本功能是:集中能量,使其快速软化和熔化接触面。能量导向允许快速焊接,同时获得最大的力度,在这种导向中,其材料大部分流向接触面,能量导向是非晶态材料中最常用的方法。
能量导向柱的大小和位置取决于如下几点:
○1材料
○2塑料件结构
○3使用要求
图7所示为能量导向柱的典型尺寸,当使用较易焊接的材料,如聚苯乙烯等硬度高、熔点低的材料时,建议高度最低为025mmr