塑胶超声波焊接结合面形状设计案例

超声波焊接塑胶接合部的接合形状案例
1.斜面接合:
该接合是利用斜面以达到完全的面接合.由于可获得均一的热能及较大的焊接面积,故焊接强度高,气密性好.
①设计时的注意事项
•接合部的倾斜角度越大则焊接面积也就越大,但由于结合面不易产生滑动,故需要较大的能源.另一方面,当倾斜角为锐角时,在焊接时会形成压入状态,并因打开接合部而引起变形、降低了融化密合性等,有可能引起不良问题的发生.在设计是我们必须考虑到成型品的厚度,一般成品厚度应设定在30～60的范围内.
•将要进行焊接的二个成型品在组合时,确定纵向与横向的焊接深度是尤为重要的.虽然所设定的尺寸会因使用塑料的等级与性能要求而异,但纵向与横向的设定标准则为0.4～0.7mm左右.
•为了确保焊接时嵌接状态的稳定性,尽可能地将接合部设计的大一点.实际上成型品的间隙设计的大则不会发生晃荡,且不能有压入.单侧设定为0.05mm左右为最佳.
•为了达到焊接后的制品尺寸(进入量)的稳定,必须设有浇口塞.设定位置为可软化焊接的位置.
•若想防止在焊接时发生融化飞边时,最好能设有飞边滞留.
•以下为最具代表性的斜面接合设计案例,以及该接合形状的焊接强度例.

2.逐次接合
属于剪切焊接,由振动方向的面接触结合部获得均一的热量,其气密性、焊接强度都十分良好.但是,焊接后所产生的飞边会滞留在表面,特别是不允许有飞边产生时,一定要注意.
①设计时的注意事项
•接合部倾斜角度的考虑方法斜面接合一样.同时也要考虑到成型品的厚度,我们希望设定在40～50的范围内.
•焊接深度含倾斜部分的设定一般为纵向1.0～1.2mm,横向0.3～0.5mm左右.当纵向的焊接深度发生变化时其焊接强度也会发生变化,焊接量过大的话在焊接时容易产生飞边,由此引发出破裂、气密不良等问题.此外,横向的焊接深度以适当为佳.
•间隙的设定斜面接合一样,单侧设定为0.05mm左右.
•关於浇口塞方面,也同於焊接深度一样,设定在可确实融化焊接的位置上.
•以下为最具代表性的逐次接点设计例,以及该接点形状的焊接强度例.

3.剪切接合:
介于前面所说的斜面接合与逐次接合之间,由于气密性好,能有效地焊接圆形以外的形状,因而经常被使用.关于设计时的注意事项,与斜面接合相同.以下为最具代表性的剪切接合设计案例,以及该接合形状的焊接强度例.

4.能源定向接合:
这种方式是将能源集中在被称为定向的三角形的凸起部分,由反复冲击产生的热量的接合设计方式.其优点是,形状简单,接合部分的限制较小.但本公司的产品为结晶性工程塑料,过分的局部发热引起软化,熔融,从而引发出压焊应力损失,气密不良等问题,必须引起注意.

设计时的注意事项
•接合部的三角形凸起部分为正三角形或等边三角形,前端部的角度设定为60～90度左右为最佳.焊接量的高度方向尺寸与设定角度有关,一般在以0.5mm左右.
•与三角形凸起部分相接触的另一端的成型品的焊接部分,制品的焊接位置的决定以及设置防止融化引起的飞边外露的沟槽.沟槽必须大于焊接时被软化的三角形凸起部分的体积.此时,三角形的凸起的高度为沟槽深度+焊接深度.