激光焊接機(jī)在五金模具行業(yè)中的應(yīng)用

　　模具，在外力作用下使坯料成為有特定形狀和尺寸的制件的工具，具有特定的輪廓或內(nèi)腔形狀，應(yīng)用具有刃口的輪廓形狀可以使坯料按輪廓線形狀發(fā)生分離（沖裁）。應(yīng)用內(nèi)腔形狀可使坯料獲得相應(yīng)的立體形狀。

　　社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)模具行業(yè)提出了更高的要求，人們對(duì)模具的可靠性、壽命和性能的要求越來越高，因?yàn)樗鼈冎苯記Q定了與其相關(guān)的產(chǎn)品的質(zhì)量、成本及使用壽命。

　　傳統(tǒng)的模具表面處理技術(shù)生產(chǎn)率低，模具表面存在不同程度的過熱，質(zhì)量控制比較困難，對(duì)環(huán)境的影響也比較大，所以眾多廠家紛紛選擇了激光焊接機(jī)來對(duì)模具進(jìn)行工作。

　　激光焊接機(jī)焊縫寬度小、熱影響區(qū)小、變形小，焊接速度快；焊縫平整、美觀，焊后無需處理或只需簡單處理工序；并且具有不需要提前加熱，工作后被焊接工件也不會(huì)出現(xiàn)退火現(xiàn)象的優(yōu)點(diǎn)。

臺(tái)州市錦亞機(jī)械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動(dòng)摩擦焊接機(jī)，熱鉚焊接機(jī)，熱板焊接機(jī)，多頭非標(biāo)型超聲波塑料焊接機(jī)，以及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及銷售為一體的技術(shù)服務(wù)性實(shí)體公司。

材料對(duì)熱塑性塑料焊接響應(yīng)的影響

　　密度

　　這表明與基本類型相比，是否存在大量添加劑，例如玻璃纖維（GF），玻璃球（GG），石棉，滑石等，它們會(huì)影響焊接響應(yīng)。在大多數(shù)情況下，這些添加劑會(huì)增加密度。

　　根據(jù)溫度剪切模量G'和機(jī)械損耗因子Tanδ

　　從高G'或E剪切模量可以預(yù)期有利的焊接性能，該剪切模量在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下是恒定的。在同一時(shí)間的機(jī)械損耗因數(shù)tanδ（衰減）應(yīng)該低到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和盡可能恒定。硬質(zhì)無定形塑料在室溫下具有這些有利的性質(zhì)。聲波被傳送到連接表面而沒有太多損失并轉(zhuǎn)換成熱量。大多數(shù)增強(qiáng)材料增加了剛度，因此剪切模量也提高了。一些在15kHz下工作，這在技術(shù)上不在超聲波范圍內(nèi)，但仍被認(rèn)為是超聲波焊接。

　　在未填充的熱塑性塑料的情況下，剪切模量也受到水分含量，結(jié)晶度和晶體取向以及自含應(yīng)力的影響。在增強(qiáng)熱塑性塑料的情況下，這些影響也是有效的。

　　直至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）或直至熔化區(qū)（Tm）的剪切模量曲線顯著下降意味著機(jī)械損耗因子的增加并且在通向連接表面的途中導(dǎo)致聲波明顯衰減。通常，在半結(jié)晶塑料的情況下，能量損失大于硬質(zhì)無定形塑料的情況。與由無定形塑料制成的那些相比，在半結(jié)晶塑料的情況下，相同形狀的模制件通常需要更高的發(fā)電機(jī)功率輸出或更長的焊接周期和更高的振幅。通常，希望具有較短的焊接周期。如果任何表面被腐蝕或顯示深色硬沉積物，則應(yīng)對(duì)其進(jìn)行修復(fù)（步驟3-8）。

　　熔化熱量或熱量和特定熱量Cp

　　該值越高，特別是在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或熔化范圍內(nèi)，在連接區(qū)域中塑化材料所需的能量越大。這意味著更長的焊接周期或必要時(shí)更強(qiáng)大的超聲波焊接裝置，后者是優(yōu)選的。

　　熔化范圍或熱塑性范圍

　　必須通過選擇合適的焊接參數(shù)來保證連接區(qū)域的加熱超過熔化范圍。

　　聲速

　　合成材料中的聲速是溫度控制的，并且在模制件用作聲導(dǎo)體時(shí)是重要的，例如在遠(yuǎn)場焊接中。

　　熔體粘度

　　塑料熔體的粘度（例如，由MFI，熔體流動(dòng)指數(shù)表示）影響焊接響應(yīng)。

　　以低MFI為特征的高分子粘性塑料通常需要更多的能量來熔化。這意味著更長的焊接周期或者超聲波焊接設(shè)備的更高功率輸出是必要的。

　　具有低熔體粘度的塑料，其特征在于高M(jìn)FI，熔化更快。在這種情況下，熔融材料會(huì)突然離開連接區(qū)域。為避免這種情況，焊接壓力，焊接周期，振幅，觸發(fā)和連接區(qū)域的設(shè)計(jì)應(yīng)特別小心。

　　大多數(shù)增強(qiáng)和填充材料增加了熔體粘度，即熔融材料更粘稠。少量的一些填料，例如云母和滑石，降低了熔體粘度，熔融材料更易移動(dòng)并且流動(dòng)更快。

　　增強(qiáng)材料，填充材料和其他添加劑

　　增強(qiáng)材料：

　　玻璃纖維，玻璃球，碳纖維，滑石，石棉等。

　　填充材料：

　　木粉，白堊和其他礦物和有機(jī)填充材料。

　　其他添加劑

　　穩(wěn)定劑，潤滑劑，染料，軟化劑，阻燃添加劑，抗靜電涂料等

　　。這些添加劑的性質(zhì)和數(shù)量會(huì)影響焊接響應(yīng)和焊接效果。應(yīng)相應(yīng)調(diào)整模制件的結(jié)構(gòu)和焊接條件。

塑膠件材料對(duì)超聲波焊接的影響

1.超聲波在塑料件中傳播，塑料件或多或少對(duì)超聲波能量有吸收和衰減，從而對(duì)超聲加工效果產(chǎn)生一定的影響，塑料一般有非晶體材料之分，按硬度有硬膠和軟膠之分，還有模數(shù)的區(qū)分，通俗地來說，硬度高，低熔點(diǎn)的塑料超聲加工性能優(yōu)于硬度低、高熔點(diǎn)的塑料。與固定焊接機(jī)不同，設(shè)置手工焊接工作不涉及預(yù)編程焊接參數(shù)或安裝復(fù)雜機(jī)械。因此，這就牽涉到超聲波加工距離的遠(yuǎn)近問題

2.塑料件的加工條件對(duì)超聲焊接的影響，塑料件經(jīng)過注塑、擠壓或吹塑等的不同加工形式以及不同的加工條件都會(huì)形成對(duì)超聲焊接產(chǎn)生一定影響的因素。

 A、濕度缺陷：濕度缺陷一般在制作有條紋或疏松的塑料件過程中形成，濕度缺陷在焊接中衰減有   能量，使密封位滲水，加長焊接時(shí)間，所以濕度高的塑料件在焊接前要作烘干處理。如聚甲醛等。

 B、注塑過程的影響：注塑過程參數(shù)的調(diào)整會(huì)引致如下缺陷：①尺寸變化（收縮、彎曲變形）②重量變化③表面損傷④統(tǒng)一性不佳

 C、保存期：塑膠件注塑加工出來后，一般少放置24小時(shí)后，再進(jìn)行焊接，以消除塑料件本身應(yīng)力、變形等因素。無定形塑料通過注塑出來的塑料件可不按此要求。

 D、再生塑料：再生塑料的強(qiáng)度比較差，對(duì)超聲波焊接適應(yīng)性也較差，所以如用再生塑料，各種設(shè)計(jì)尺寸均要酌情加以考慮。

 E、脫模劑和雜質(zhì)：脫模劑和雜質(zhì)對(duì)超聲波焊接有一定的影響。雖然超聲波加工時(shí)可將加工表面的溶劑、雜質(zhì)等震開，但對(duì)于要求密封、或在高強(qiáng)度的情況下，應(yīng)盡可能去除。在有些情況下，先清洗塑料件是必要的。

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各種焊接技術(shù)比較

　超聲波塑料焊接的優(yōu)點(diǎn)：1 . 節(jié)能環(huán)保2 . 無需裝備散煙散熱的通風(fēng)裝置3 . 成本低, 4 . 容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)5 . 焊接強(qiáng)度高，粘接牢固6 . 焊點(diǎn)美觀，可實(shí)現(xiàn)無縫焊接，防潮防水，氣密性好注意：熱固性塑料不能被超聲波焊接的。

　　振動(dòng)摩擦焊接主要熔接大型不規(guī)則的塑料制品，對(duì)產(chǎn)品工件大小和材質(zhì)要求比較高，焊接的產(chǎn)品如充電器，家用電器外殼，電子產(chǎn)品外殼，化妝品蓋，汽車進(jìn)歧系統(tǒng)，洗衣機(jī)平衡環(huán)，汽車儀表盤，汽車燈，打印機(jī)墨盒。

　　熱板焊接機(jī)是一種新工藝，主要通過一個(gè)由溫度控制的加熱板來焊接塑料件，焊接的規(guī)格尺寸不限的可熔性塑料，要考慮你現(xiàn)在的產(chǎn)品機(jī)構(gòu)是否適合熱板焊。汽車照明和電子制造商尤其需要一種適合狹小空間，與生產(chǎn)保持同步并且易于設(shè)置和操作的鉚接工藝。假如適合熱板焊，其焊接強(qiáng)度也跟產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，有很大關(guān)系。單就熱板設(shè)備而言，焊接強(qiáng)度又跟設(shè)備設(shè)置參數(shù)有關(guān)。焊接產(chǎn)品如汽車水箱，油壺，洗衣機(jī)平衡環(huán)，塑料周轉(zhuǎn)箱，汽車尾燈，汽車雜物箱手箱套尼龍和PP的一些產(chǎn)品。