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塑料超声波焊接

1965-12-21
  • Robert Soloff
  • Seymour Linsley
超声波焊接机在工厂环境中连接塑料部件,聚合物技术。

(图片仅供参考)

超声波焊接连接 塑料 using high-frequency 吸音 vibrations, typically between 15 kHz and 70 kHz. The vibrations are applied to parts clamped under 压力, generating intense frictional heat at their interface. This localized heat rapidly melts the 热塑一旦振动停止,熔融材料会在压力下凝固,形成牢固的固态焊接,而无需粘合剂或紧固件。

超声波焊接系统的核心部件包括电源(发生器)、换能器(转换器,用于将高频电能转换为机械振动)、放大器(用于放大这些振动)以及将能量传递到工件的焊头(或焊喇叭)。该过程速度极快,焊接时间通常不到一秒。超声波焊接成功的关键在于接头的设计。零件通常模制成型,带有“能量导向器”——即表面上细小而尖锐的三角形凸脊。这些结构能够集中超声波能量,引发快速熔化,并确保均匀的焊接连接。该技术最适用于非晶态聚合物,例如ABS、聚苯乙烯和聚碳酸酯,因为它们无序的分子结构有利于振动能量的有效传递。半结晶聚合物,例如聚乙烯和聚丙烯,也可以进行焊接,但由于其有序的结构会抑制振动,因此需要更高的能量水平。该工艺清洁、节能、可重复性高,是自动化、大批量生产的理想选择。

UNESCO Nomenclature: 3322
- 聚合物技术

类型

物理过程

中断

革命

用法

广泛使用

前体

  • 雅克·居里和皮埃尔·居里发现压电现象
  • 声纳用大功率超声换能器的研制
  • 了解摩擦和生热
  • 高频电子发电技术的进步

应用程序

  • 汽车零部件(仪表板、门板)
  • 医疗器械(过滤器、导管、面罩)
  • 电子设备(手机外壳、连接器)
  • 消费品(玩具、包装)
  • 纺织品和织物连接(无纺布)

专利:

  • US3224916A

潜在创新理念

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相关领域:超声波焊接、声振动、摩擦焊接、热塑性塑料、声波焊头、能量导向器、聚合物连接、高频焊接、固态焊接、塑料组装。

历史背景

塑料超声波焊接

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(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

相关发明、创新和技术原理

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