Soldagem Ultrassônica de Plástico refere-se ao uso de equipamentos ultrassônicos para converter energia elétrica de baixa frequência em energia elétrica de alta frequência de 20-40 kHz. , a estrutura da máquina de solda ultrassônica comum é mostrada na Figura 1. A energia de vibração é transmitida do cabeçote de solda para a peça de plástico, e o atrito entre as peças de trabalho gera uma grande quantidade de calor para derreter a superfície de soldagem da peça de trabalho, assim soldagem em um todo. A resistência da junta é próxima à de uma única peça de material conectado e o desempenho de vedação é bom. Nos últimos anos, com a aplicação em larga escala de plásticos e materiais compósitos, a soldagem ultrassônica de plástico tem sido amplamente utilizada devido à sua velocidade de soldagem rápida, boa qualidade de soldagem, fácil automação e adequação para produção em massa. No entanto, ao usar uma máquina de soldagem ultrassônica para operações de soldagem de plástico, mesmo que todas as preparações sejam suficientes, o efeito de soldagem é inconsistente, soldagem insuficiente, soldagem excessiva e outros fenômenos de soldagem ruins ainda ocorrem.
Influência de materiais plásticos na soldagem ultrassônica
A soldagem ultrassônica não pode soldar todos os plásticos, que é a maior limitação da soldagem ultrassônica. Os plásticos podem ser divididos em duas categorias: termoplásticos e termofixos. As moléculas termoplásticas têm uma estrutura linear ou ramificada e podem ser transformadas em uma parte plástica de uma determinada forma após aquecimento, amolecimento e fusão, e podem manter a forma após o resfriamento. Este processo pode ser repetido e reversível. Os termoplásticos comumente usados são polietileno, polipropileno, poliamida (nylon) e terpolímero de acrilonitrila (A)-butadieno (B)-estireno (S) (ABS). Os plásticos termofixos, por outro lado, sofrem uma reação de reticulação quando aquecidos, e as principais cadeias das moléculas são quimicamente ligadas, tornando-se uma substância que não derrete nem derrete. Pelas características dos dois, a soldagem ultrassônica é adequada apenas para soldagem entre termoplásticos, não para plásticos termofixos. Além disso, cargas (carbonato de cálcio, fibra de vidro, hidróxido de alumínio, etc.) e aditivos (retardadores de fogo, plastificantes, lubrificantes, etc.) em matérias-primas plásticas têm um grande impacto na soldagem ultrassônica.
1. Influência dos parâmetros do processo da máquina de solda ultrassônica na qualidade da soldagem
Para máquinas de soldagem ultrassônica, a energia de soldagem é o produto da potência e do tempo, e a potência de soldagem é o produto da pressão, velocidade de queda, frequência e amplitude. Pode ser visto a partir do princípio de funcionamento das ondas ultrassônicas que a potência real das ondas ultrassônicas não é grande, o tempo de trabalho é curto e o calor gerado é limitado, por isso geralmente é adequado apenas para materiais com baixos pontos de fusão (abaixo de 400 °C). De acordo com as características dos plásticos selecionados, os parâmetros do processo da máquina de solda ultrassônica podem ser ajustados de forma eficaz para alcançar o efeito de soldagem ideal.
2. A influência da soldagem ultrassônica na qualidade da soldagem
Durante a soldagem ultrassônica, a energia ultrassônica explode instantaneamente e não há necessidade de vibração geral e calor da soldagem durante a operação. Embora a fricção de contato da superfície de duas peças soldadas possa gerar energia térmica por fricção rápida, quanto maior a área de contato, mais grave a dispersão de energia e, finalmente, a estrutura molecular do material da face final não pode ser destruída e fundida, por isso é apenas necessário para gerar seletivamente calor na peça soldada. Durante a soldagem ultrassônica, a onda ultrassônica é transmitida no plástico para a superfície da junta com o ângulo condutor de energia, onde gera calor e solda. Portanto, o design da estrutura da superfície de soldagem da máquina de soldagem ultrassônica afeta a dificuldade de soldagem, a aparência do local de soldagem, a resistência da soldagem e o desempenho à prova d'água e à prova de umidade após a soldagem.
A tecnologia de soldagem ultrassônica de plástico tem muitas vantagens e é amplamente utilizada em todas as esferas da vida em meu país e está se tornando cada vez mais madura. No entanto, existem muitos parâmetros que precisam ser controlados no processo de soldagem, como a configuração dos parâmetros de processo da máquina de soldagem, a seleção de materiais de soldagem e o projeto da estrutura, todos os quais têm um impacto importante na o efeito de soldagem, e esses efeitos não são lineares. Na produção diária, é necessário medir o efeito de soldagem de vários parâmetros através de análises de testes rigorosos, para obter a solução ideal e, ao mesmo tempo, melhorar a adaptabilidade dos materiais, explorar a influência de vários parâmetros do processo na qualidade da soldagem, e aplique soldagem ultrassônica em campo mais amplo.