Soldadura ultrasónica de plástico se refiere al uso de equipos ultrasónicos para convertir energía eléctrica de baja frecuencia en energía eléctrica de alta frecuencia de 20-40 kHz. , la estructura de la máquina de soldadura ultrasónica común se muestra en la Figura 1. La energía de vibración se transmite desde el cabezal de soldadura a la pieza de trabajo de plástico, y la fricción entre las piezas de trabajo genera una gran cantidad de calor para derretir la superficie de soldadura de la pieza de trabajo, por lo tanto soldadura en un todo. La fuerza de unión es cercana a la de una sola pieza de material conectado y el rendimiento de sellado es bueno. En los últimos años, con la aplicación a gran escala de plásticos y materiales compuestos, la soldadura ultrasónica de plásticos ha sido ampliamente utilizada debido a su rápida velocidad de soldadura, buena calidad de soldadura, fácil automatización e idoneidad para la producción en masa. Sin embargo, cuando se usa una máquina de soldadura ultrasónica para operaciones de soldadura de plástico, incluso si todas las preparaciones son suficientes, el efecto de soldadura es inconsistente, la soldadura insuficiente, la soldadura excesiva y otros fenómenos de soldadura deficientes todavía ocurren a menudo.
Influencia de los materiales plásticos en la soldadura por ultrasonidos
La soldadura ultrasónica no puede soldar todos los plásticos, que es la mayor limitación de la soldadura ultrasónica. Los plásticos se pueden dividir en dos categorías: termoplásticos y termoestables. Las moléculas termoplásticas tienen una estructura lineal o ramificada, y pueden convertirse en una pieza de plástico de cierta forma después del calentamiento, ablandamiento y fusión, y pueden mantener la forma después del enfriamiento. Este proceso puede ser repetido y reversible. Los termoplásticos comúnmente utilizados son polietileno, polipropileno, poliamida (nylon) y terpolímero de acrilonitrilo (A)-butadieno (B)-estireno (S) (ABS). Los plásticos termoendurecibles, por otro lado, experimentan una reacción de reticulación cuando se calientan, y las cadenas principales de las moléculas se unen químicamente, convirtiéndose eventualmente en una sustancia que ni se derrite ni se derrite. Por las características de los dos, la soldadura por ultrasonidos solo es adecuada para soldar entre termoplásticos, no para plásticos termoendurecibles. Además, los rellenos (carbonato de calcio, fibra de vidrio, hidróxido de aluminio, etc.) y los aditivos (retardantes de fuego, plastificantes, lubricantes, etc.) en las materias primas plásticas tienen un gran impacto en la soldadura por ultrasonidos.
1. Influencia de los parámetros del proceso de la máquina de soldadura ultrasónica en la calidad de la soldadura
Para las máquinas de soldadura ultrasónica, la energía de soldadura es el producto de la potencia y el tiempo, y la potencia de soldadura es el producto de la presión, la velocidad de caída, la frecuencia y la amplitud. Se puede ver por el principio de funcionamiento de las ondas ultrasónicas que la potencia real de las ondas ultrasónicas no es grande, el tiempo de trabajo es corto y el calor generado es limitado, por lo que generalmente solo es adecuado para materiales con puntos de fusión bajos (por debajo de 400 ºC). De acuerdo con las características de los plásticos seleccionados, los parámetros del proceso de la máquina de soldadura ultrasónica se pueden ajustar de manera efectiva para lograr el efecto de soldadura ideal.
2. La influencia de la soldadura ultrasónica en la calidad de la soldadura
Durante la soldadura ultrasónica, la energía ultrasónica explota instantáneamente y no hay necesidad de la vibración y el calor generales de la soldadura durante la operación. Aunque la fricción de contacto de la superficie de dos partes soldadas puede generar energía térmica por fricción rápida, cuanto mayor sea el área de contacto, más grave será la dispersión de energía y, en última instancia, la estructura molecular del material de la cara del extremo no se puede destruir ni fusionar, por lo que solo es necesaria para generar calor selectivamente en la parte soldada. Durante la soldadura ultrasónica, la onda ultrasónica se transmite en el plástico a la superficie de unión con el ángulo conductor de energía, donde genera calor y suelda. Por lo tanto, el diseño de la estructura de la superficie de soldadura de la máquina de soldadura ultrasónica afecta la dificultad de la soldadura, la apariencia del lugar de soldadura, la resistencia de la soldadura y el rendimiento a prueba de agua y humedad después de la soldadura.
La tecnología de soldadura ultrasónica de plástico tiene muchas ventajas y se usa ampliamente en todos los ámbitos de la vida en mi país, y se está volviendo cada vez más madura. Sin embargo, hay muchos parámetros que deben controlarse en el proceso de soldadura, como la configuración de los parámetros de proceso de la máquina de soldar, la selección de materiales de soldadura y el diseño de la estructura, todos los cuales tienen un impacto importante en el efecto de soldadura, y estos efectos no son lineales. En la producción diaria, es necesario medir el efecto de soldadura de varios parámetros a través de un riguroso análisis de prueba, para obtener la solución óptima y, al mismo tiempo, mejorar la adaptabilidad de los materiales, explorar la influencia de varios parámetros del proceso en la calidad de la soldadura. y aplicar soldadura ultrasónica en un campo más amplio.