Factors que afecten l'èxit de la soldadura plàstica per ultrasons

Tots coneixem les regles bàsiques de la soldadura per ultrasons，energia elèctrica d'alta freqüència convertida en energia mecànica d'alta freqüència， aquesta vibració repetida es transfereix al plàstic tèrmic o al metall ,  genera fricció i energia entre el plàstic i el plàstic ,  plàstic a metall o metall a metall.

En el procés de soldadura per ultrasons， la calor generada per la fricció fon les dues superfícies de plàstic entre si. En procés de reblat per ultrasons soldadura, la punta controla la direcció del flux de les formes de plàstic fos ，i després prem. en el procés d'incrustació d'ultrasons ， la punta de soldadura injecta la femella al plàstic.

Es poden triar diverses configuracions de sistemes d'ultrasons amb diferents freqüències (15 kHz-50 kHz) i potència (600 W-4800 W) ， o diferents mètodes de control ， com ara la soldadura ultrasònica pneumàtica，>; soldador per ultrasons o aplicacions diferents com ara el soldador de mà， soldador per ultrasons no estàndard， soldador de metalls, etc.

Molts factors afecten el resultat de la soldadura per ultrasons: motlle (corna superior més fixació inferior)，freqüència，material，disseny de la línia de soldadura，paràmetre de soldadura injecció de recanvis, etc.

Freqüència del sistema de soldadura

La freqüència de soldadura típica inclou 15 kHz，20kHz，30kHz，35kHz，i 40kHz. Es podrien triar les freqüències de soldadura adequades segons les mides del producte ,  tipus de components elèctrics interns ,  força de soldadura ,  resultat de la soldadura, etc. Bàsicament, es podrien referir als principis següents:

Per a productes electrònics petits i d'alta precisió (que contenen placa PCB i component microelectrònic a l'interior) soldadura de carcassa , Sovint s'utilitza un soldador per ultrasons de 40 kHz. Té una amplitud més petita amb una pressió de soldadura menor per evitar danyar els components electrònics interiors.

1. Per als productes petits amb requisits exigents en l'aspecte, es podria aplicar un soldador per ultrasons de 40 kHz. La menor amplitud i pressió ajuden a soldar amb un millor aspecte.

2. Per a la soldadura de plàstic amb mida mitjana o gran, s'acostumen a aplicar 15 kHz o 20 kHz.

3. Per al material relativament suau com el PP ,  o el material amb una rigidesa fina i pobre ,  baixa freqüència i gran amplitud, normalment s'aplica un soldador de 15 kHz.

4. Per a la soldadura en camp llunyà: la soldadura la banya està lluny de la línia de soldadura, per exemple ,  si aquesta distància és superior a 12 mm , en aquesta ocasió es podria utilitzar un soldador per ultrasons de 15 kHz.

5. El soldador de 20 kHz és aplicable a la majoria de soldadures de plàstic de mida petita o mitjana ,  que també és la freqüència més utilitzada en aplicacions d'ultrasons.

Materi

1. Per a la soldadura de plàstic per ultrasons， només s'aplica a la soldadura de termoplàstics perquè el termoplàstic es podria fondre en un rang específic de temperatura. Per als plàstics termoestables ,  es degrada mentre s'escalfa, de manera que no es pot soldar per ultrasons.

2. La soldabilitat del termoplàstic depèn de la rigidesa ,  mòdul d'elasticitat ,  densitat ,  coeficient de fricció ,  coeficient de conductivitat tèrmica ,  capacitat calorífica específica，temperatura de transició vítrea (TG) o temperatura de fusió (TM).

3. En general,  un material amb bona rigidesa té una excel·lent capacitat de soldadura en camp llunyà perquè transmet fàcilment l'energia de vibració ,  El material tou amb un mòdul d'elasticitat baix seria difícil de soldar perquè disminueix la vibració ultrasònica. Al contrari ,  per a soldadura amb reblons o punts ,  més suau és el material ,  més fàcil és la soldadura.

4. Normalment ,  Els plàstics es divideixen en dos tipus: amorfs i cristal·lins. L'energia ultrasònica es pot transmetre fàcilment en el material amorf, de manera que és fàcil de soldar. malgrat això ,  no és molt fàcil que l'energia ultrasònica es transmeti al material cristal·lí, per la qual cosa necessita una major amplitud i energia perquè el soldador ultrasònic soldi material cristal·lí. ,  la línia de soldadura també s'ha de dissenyar amb cura.

5. La soldabilitat podria veure's afectada per factors com el contingut d'aigua ,  agent alliberador ,  lubricant ,  plastificant ,  reforços de farciment, pigments, retardants de flama i altres additius, i graus de resina reals. A més, també s'ha de parar atenció al grau de compatibilitat entre diferents materials. Hi ha un cert grau de compatibilitat entre certs graus d'uns materials i no d'altres.

S'ha de considerar si la soldadura és de camp proper o de camp llunyà. La distància entre la punta de soldadura en contacte amb la peça de plàstic i la línia de soldadura és inferior a 6 mm s'anomena soldadura de camp proper, si la distància és superior a 6 mm, llavors s'anomena soldadura de camp llunyà. Com més llarga sigui la distància, més gran serà l'atenuació de la vibració， més difícil serà la soldadura. 

Eines & capçal de soldadura

En general, els clients triaran la mateixa marca d'eines i capçal de soldadura. De fet, sempre que la freqüència sigui la mateixa que l'equip, també es podrien escollir altres marques.

El material de la banya de soldadura podria ser alumini, titani o acer d'aliatge dur. El material d'eines podria ser alumini, acer inoxidable i motlle de resina. El material escollit normalment depèn del tipus de material, el contingut de fibra de vidre del material, l'estructura i la mida del connector, la força de la soldadura i la vida útil. Per exemple, per allargar la vida útil de la banya de soldadura, l'acer d'aliatge dur podria ser una opció.

La banya de soldadura per ultrasons es podria dissenyar i optimitzar mitjançant FEA (anàlisi d'elements finits), que permet a l'enginyer avaluar la vibració i la pressió del capçal de soldadura abans de la fabricació real. Un disseny de banya de soldadura òptim és un amb una amplitud de sortida uniforme i una tensió mínima. A la imatge de dalt, la imatge de l'esquerra és el disseny de la banya de soldadura abans de l'optimització, la dreta és el disseny de la banya després de l'optimització.

En el procés de disseny i fabricació de la banya de soldadura, la simetria de la banya és de vital importància, la banya asimètrica condueix a una vibració no axial que augmenta l'estrès de la banya i provoca la invalidesa de la banya.

També és important un bon disseny d'eines, el peatge té dues funcions principals: alinear les peces per sota de la banya de soldadura i la zona de soldadura de suport rígid. El suport rígid ajuda a reflectir l'energia ultrasònica a la línia de soldadura, per això les eines solen estar fetes de peces de treball de metall.

Per augmentar la durabilitat de la banya de soldadura i allargar la seva vida útil, es podria tractar la superfície de la banya de soldadura  amb tractament de carbur de tungstè o tractament de cromat. Les eines es podrien dissenyar en seccions per adaptar-se millor als productes .

Paràmetres de soldadura

Els paràmetres de soldadura afecten el resultat de la soldadura en el procés de soldadura. Aquests paràmetres inclouen amplitud, pressió de soldadura, pressió de disparador, distància de soldadura i energia.

Un material plàstic diferent requereix una amplitud diferent, l'amplitud normalment s'ajusta a la configuració del percentatge del programari o s'ajusta canviant el reforç amb una relació diferent. La pressió de soldadura es pot ajustar mitjançant el botó rotatiu o la configuració del programari. El disparador de pressió és quan la pressió arriba al valor de configuració després d'una certa quantitat de pressió sobre les peces de plàstic, s'inicia l'ecografia, el valor s'ajusta mitjançant el botó giratori o la configuració del programari.

Diversos modes de control en el procés de soldadura:

Mode de temps

Mode d'energia

Mode de soldadura distància/posició

Els diferents plàstics utilitzen diferents modes de soldadura. Per exemple, el material plàstic prim sol adoptar el mode energètic, els productes amb grans toleràncies dimensionals es solden en mode de distància, els productes amb requisits de tolerància elevats es solden en mode de posició.

A més, podeu controlar tots els paràmetres del procés de soldadura, també podeu establir el rang de qualificació dels paràmetres per evitar el mal funcionament de les peces.

La soldadura de plàstic és un processament especial, en les primeres fases del desenvolupament del producte, s'ha de treballar estretament amb el fabricant d'equips d'ultrasons, utilitzant la seva experiència, per avaluar l'estructura del producte i el disseny de la línia de soldadura i provar el producte de mostra per millorar considerablement la taxa de qualificació en el procés posterior de producció en massa.

Per a més soldador de plàstic , consulteu l'enllaç següent: 

màquina de soldadura de plàstic feu clic aquí

i aquí