超声波汽车配件点焊机_热塑性塑料温度参数及其对焊接性能的影响_超声波塑料焊接接头的形成及其影响因素

在超声波焊接过程中，接头处能量的转换主要是指由超声波的机械能转换成使塑料熔合的热能，这种能量变化直接影响到结合面处的温度的变化，影响到接头的质量。由于超声波焊接过程的复杂性，有关焊接过程的整体还不是很充分，关于其焊接机理也有多种解释。

(1) 摩擦振动机制。认为当超声波作用于两焊件时，塑料质点会被超声波激发而引起连续交替的受压和解压，以至焊件接触表面因振动而产生摩擦，振动频率就是超声波的频率。此时，摩擦机械功转化为热，使焊件表面的温度升高直至熔化，最终形成焊接接头。

(2)应力应变储能及转换机制。认为塑料这种粘弹性体，超声波传播过程中，引起塑料质点的应力应变不同相，从而引起能量损耗，转化成热使焊件表面熔化形成接头。

基于塑料性能、结构以及分子组成的特殊性，目前大多数学者倾向于应力应变的储能转换机理。但也不少学者认为在塑料焊接的过程中两种因素是同时存在的，因为在试验的过程中，可以明显的观察到在焊接压力不足且没有焊接夹具的时候，试件的两个表面之间会出现相对的位移，而且试件的表面质量对焊接质量也存在一定的影响。不论从何种角度解释塑料焊接的机理，有一点是毋庸质疑的：所有的热都是由输入给换能器的高频电能转换而来的，所以输入电功率变化过程及熔焊试件单位体积所消耗的高频电能(电能密度)，对熔焊效果有很大的关系。其能量的传递形式可表征为：电能量→换能器→声输出一塑料发热量。

热塑性塑料温度参数及其对焊接性能的影响

根据温度作用与塑料性态的关系，人们把塑料分为热塑性和热固性两大类。热塑性塑料可以在一定的温度作用下软化直至塑性流动，冷却又重新硬化。在这个可以反复多次的可逆变化过程中，大分子的化学性质不变。当温度大于极限温度以后热塑性塑料会化学分解。热固性塑料在成型过程中发生不可逆化学反应，形成不同于成型前小分子预聚体形式的网状大分子结构，这种结构一旦凝固成形后就不溶解、不熔化，也不再粘滞地流动。由于热固性塑料一次加工成型后的不熔性质，因此，热固性塑料无焊接性能可言。