近年来,随着塑料工业的快速发展 . 各种塑料制品已广泛应用于航空 ,汽车,造船 . 电子和玩具等工业领域。 并取得了显著的成绩和经济效益. 但由于注塑工艺等因素 。 有相当数量的复杂塑料制品不能一次注塑成型。 这需要结合 . 多年来使用的塑料粘接和热粘结工艺相当古老. 这个旧的过程不仅效率低下? 它还使操作人员整天处理不愉快的粘合剂或高温热源 ， 造成环境污染和劳动保护. 在塑料件的粘接过程中 ， 接头处存在与其他流挂现象的粘连 。特别严重的是， 这种粘接方法的粘接牢度不高， 密封性能差 ，不适合与压力容器粘结 . 显然,这一过程已不能满足塑料工业发展的需要. 于是一种新型的塑料加工设备——超声波塑料焊机应运而生 . 超声波焊机焊接塑料件时。 无需添加任何粘合剂或助焊剂或热源. 易操作 . 焊接速度和质量好等优点.
超声波塑料焊机的基本原理是：超声波发生器产生20~40 kHz的高频电能.通过压电换能器将其转化为振动机械能 ,通过变幅修正传递到焊接头 . 焊接头上的高频机械振动传递到焊接部分的焊接表面, 与焊接头直接接触 。在振动幅值约为0.02mm的高频机械振动作用下， 两个焊接表面之间的分子受到强烈的摩擦.由此产生的瞬时高温在焊接表面形成一层熔化层. 该井在焊机的可控压力下熔化和凝固 .整个过程只需0.2秒 。
此外 ,超声波塑料焊接机通常需要配备机械传动和电气控制系统。 空压机用于将空气压力约5公斤送入气阀。 通过电气控制系统对车门方向进行控制,可根据需要任意升降焊接头， 电气控制系统还可控制预压， 触发超声波和焊接维护时间。 焊接机还可配备专用微机控制系统, 实现启动 、起重，触发，预压和维护时间的程序化自动控制. 根据焊接对象的不同 ,可以选择最佳的功率、 压力和维护时间 .
由于焊接对象的材料、 尺寸 、形状和焊接要求各不相同。 此外 ，塑料的可焊性还受其弹性系数 、抗振性能，摩擦系数、 导热系数和熔化温度的影响 ，因此有必要制定合适的焊接工艺， 以提高焊接质量.
焊接表面平整时 。较低的焊接应成型成横向焊接表面的导锥带， 其作用是使超声波能量更加集中 ，对于高硬度易熔点的焊接材料 ，导条的高度不应小于0.25 mm ，对于低硬度的材料(如聚碳酸酯等)， 其高度不应低于0.5mm. 从图1的温度-时间曲线可以看出,超声波作用后,带导条的焊接塑料的软化和熔化时间明显缩短 。这样可以加快焊接速度 ， 达到**焊接强度.
采用间隔移位焊,防止两个接头表面燃烧 。由于凸凹面需要保持一定的间隙 ， 这势必增加注射成型的难度.并以图中所示的斜率形式进行设计,降低了注射成型的精度要求.
适用于全密封焊接, 特别适用于尼龙，聚乙烯 、聚苯乙烯等. 焊接过程是先熔化初始接触区， 然后依靠焊工的可控压力 ，沿垂直壁逐步熔化残余部分.由于焊接牢度与第二触头接触长度成正比,接触长度不小于焊机壁厚的1.25倍 .
这是一种将金属元件嵌入塑料中的新工艺,取代了在塑料周围注入金属元件以产生周围应力的旧方法. 在嵌入式焊接方法中 ， 塑料零件与熔融嵌入金属之间的公差配合一般在0.4mm左右 . 为了增加抗拉能力 ,嵌入的表面可以加工成螺纹或多个沟槽. 为了提高扭转强度 ， 可以将其加工成轴向滚花. 给出了两种可行的嵌入方法 。 一是将塑料件与焊头连接. 二是将金属预埋物与焊接接头连接 . 一般应采用前一种方法. 因为它不仅可以避免焊头与金属插入件接触造成的磨损和噪声 ， 而且降低了焊头的选材要求 .预埋物外径小于6mm的 ， 超声波功率应为300×500W ；大于6mm的 ,小于12mm的， 应为700×900W;大于12mm的或多头焊接 . 至少1200W以上 . 一般来说 ，焊头的表面直径应是嵌入物体的三倍左右 . 这可以使桐子处于最佳状态 .
它使用可控熔炼形成塑料螺栓来固定装配的另一部分 .
塑料熔化开始于连接腔的尖端.焊接头的直径一般设计为铆接棒的两倍。 这种焊接方法是理想的铆接和焊接非磨损热塑性塑料.铆接棒直径小的耐磨热塑性塑料。
这种圆帽铆接形式 。在这一点上 ， 铆接杆的顶部应设计为锥形. 塑料的熔化是从它的尖端开始的 。
从而降低了超声波能量的传输损耗。 减少了焊接头与铆钉杆之间的中心校正要求。 此外 ，圆帽的外观也比较光滑. 如果不要求焊接元件的外观和牢度， 这种滚花压痕铆接形式 .
该方法简化了铆接步骤 ，加快了焊接过程， 不需要焊接头腔和中心位置的确定 . 适用于多头焊接.焊接表面平整 ,厚度不能增加 . 这种埋头柳树焊接形式. 铆接杆直径大于5mm时。 该方法能有效地防止地表沉降 ，消除内部气泡。 因此 ， 可以提高焊接质量。
有时需要在一次操作中同时进行多头铆接 . 此时， 焊接接头应设计为半波长或全波长.如果每个铆接杆的焊接表面在同一平面上.它们的间距在12毫米以内 . 一侧采用半波长， 如果柳叶焊接件大 ，间距宽， 应采用全波复合焊接头 .
超声波塑料焊机是一种高速、 高效 、高质量 、高自动化的新型塑料加工设备.它出来了 . 为塑料焊接新技术的发展铺平了道路 . 它必将给塑料工业带来巨大的变化。
