超聲波焊接適用于硬質(zhì)非結(jié)晶性塑料，連接同種塑料時效果好。但熔化溫度相差在20℃以內(nèi)，且在化學(xué)性質(zhì)上具有一定相容性的兩種塑料，如聚碳酸酯和丙烯酸之間也可進(jìn)行焊接。文章結(jié)尾處鏈接為熱塑性塑料的超聲波焊接性能表。列出了常用熱塑性塑料本身進(jìn)行焊接時的焊接性能，表中顯示，硬質(zhì)塑料的焊接性能比柔性的好，非結(jié)晶性塑料的焊接性能比結(jié)晶性的好，并且焊接結(jié)晶性塑料時應(yīng)避免采用遠(yuǎn)場焊接。

 

超聲波焊接分為近場焊接和遠(yuǎn)場焊接兩種

 

超聲波近場焊接是指塑料件需要焊接的位置部分與模具面部的距離在6.4mm以內(nèi)，反之則為遠(yuǎn)場焊接。

 

超聲波近場焊接

從能量消耗角度而言，非結(jié)晶性塑料沒有明確的熔點，塑化所需熱量即超聲能量較少。隨著焊接區(qū)域溫度的上升，物料由高彈態(tài)逐漸向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變，并且能在較寬溫度范圍內(nèi)熔化并逐漸凝固。而半結(jié)晶性塑料有確定的熔點并需要較高的熔融熱，與非結(jié)晶聚合物相比，在焊接過程中需要更高的超聲能量和振動振幅。

 

此外，為保證焊接制品質(zhì)量，應(yīng)事先對塑料件的原材料性質(zhì)及 終性能要求進(jìn)行充分的考慮，塑料中的一些添加劑如潤滑劑、阻燃劑等也會影響材料的焊接性能，在部件設(shè)計和焊接參數(shù)的調(diào)整中對此也要有充分考慮，再結(jié)合試驗情況正確地進(jìn)行接口設(shè)計，以避免在制件成型后再對模具進(jìn)行修改。焊接區(qū)域的脫模劑、油污也會削弱焊接強(qiáng)度，應(yīng)及時清潔模腔表面。

 

 

超聲波焊接非結(jié)晶性硬質(zhì)塑料，如SAN、PS、PC、ABS和PMMA等，對超聲波能量通常具有良好的透射性，高頻振動能經(jīng)過較長的距離傳輸?shù)胶附涌趨^(qū)域，因此這些材料在近場或遠(yuǎn)場均具有良好的焊接性能。而半結(jié)晶性塑料具有較強(qiáng)的消聲作用，高頻振動傳輸?shù)饺鏟A、PP、PE和POM這樣的半結(jié)晶性塑料中，超聲能量很快衰減，對于半結(jié)晶性塑料只適合于近場焊接。對于彈性體及軟質(zhì)塑料，由于具有更強(qiáng)的吸音作用，對它們進(jìn)行超聲波焊接不是很理想。