超聲波焊接的參數對焊接效果的影響

保壓時間和保壓壓力的影響

  　超聲波停止后，為了使焊接試樣相互緊貼固化，從而使兩工件能夠很好地焊接在一起，需要在一定時間內保持一定的壓力，所需的時間和壓力就是保壓時間和保壓壓力。

保壓時間和保壓壓力對焊接接頭強度的影響是正面的，但相對于其他工藝參數，保壓時問和保壓壓力對焊接接頭強度的影響很小。

振幅的影響

　　振幅是塑料在超聲波焊接工藝時首要選擇的工藝參數，材料在特定的超聲波頻率下都有適宜的振幅范圍。

超聲波焊接工藝

　　適宜的振幅范圍內，振幅增加有利于超聲波能量的擴散，從而提高焊接接頭強度。

40～53/μm振幅范圍內發現PP焊接強度隨振幅的增加而呈上升趨勢；25～40μm振幅范圍研究PP和玻璃纖維增強聚丙烯復合材料，發現焊接強度隨振幅增加而增加。

　　熔融層厚度隨振幅增大而略微減小，導致焊接接頭的剪切強度增加，彎曲強度降低。塑料焊接所需的振幅還受焊接形式種類和焊接設備頻率的影響。嵌插和鉚接所需振幅較大，而平面焊所需振幅較小。

焊接壓力的影響

 　 其他因素確定的情況下，一定范圍內的壓力能取得較優焊接強度。

焊頭下降速度的影響

　　一定的條件下，焊頭下降速度越快，達到的焊接接頭強度越高。在超聲波焊接過程中，高的下降速度能夠得到高的接觸壓力，有利于焊接界面緊密地接觸和分子充分地擴散。

　　使用25、50、100mm/s三種焊頭下降速度來焊接HS1000，下降速度增加到100mm/s的平均焊接接頭強度更高，達到28.38MPa。

超聲波焊接的幾個參數設定　

　塑料超聲波焊接包括振幅、焊接時間、焊接壓力等工藝參數，這些工藝參數以及參數之間的共同作用都對焊接質量有影響。

玻璃纖維增強的聚丙烯復合材料搭接，進行了試驗，壓力小于0．15MPa接頭強度隨壓力增大而增加，超過0．15MPa后接頭強度達到一個比較穩定的狀態，約為35MPa；當焊接壓力超過0．4MPa，聚丙烯會從基體中嚴重擠出，焊接接頭強度降低。

　　焊接壓力對焊接熔融區的厚度和取向程度有較大影響，焊接壓力增加，熔融層厚度減小，焊接接頭的取向程度增加，宏觀表現為焊接壓力增加，接頭沿取向方向的剪切強度增加，垂直于取向方向的彎曲強度降低。

以下幾點超聲波焊接參數的確定，要相輔相成，靈活運用，就能得到良好的焊接效果。

焊接時間的影響

　　良好的焊接接頭，必須選擇適當的焊接時間，過長和過短的焊接時間都會造成焊接接頭強度的下降。

　　焊接PP、高密度聚乙烯時，焊接接頭強度隨著焊接時間的增加而增加。當焊接時間超過一定值(約1.5s)后，焊接接頭強度開始下降。ABS、PS在遠程焊接中出現類似情況，轉折點在2．4s附近。超聲波焊接PVC板材、PP包裝袋的正交試驗中發現焊接時間同樣出現轉折點，分別為0．29s和5s。

　　焊接時間不受材料的厚度影響，薄膜的超聲波焊接同樣存在較優的焊接時間。