超声波焊接对材料的要求和作用 超声波焊接的效果与弹性模量、摩擦系数和导热系数成正比,与密度、比热容和熔点成反比。 超声波焊接的影响主要与材料的熔点和表面摩擦系数有关,这些参数随材料和温度的变化而变化,它们在超声焊接过程中的变化会影响超声波焊接区的温度、应力和变形,从而影响超声波焊接的质量。 但超声波焊接时间短,通过试验难以控制参数的变化,国内外学者采用数值模拟方法解决了这一问题,刘川用有限元法分析了超声波超声焊接过程中PVC(PVC)物理参数的影响,得出超声波焊接面积温度与试样厚度成正比。 焊接材料改性的效果 超声波焊接材料的改性会影响超声波焊接的质量。纤维等填料的加入可以提高聚合物材料的硬度,有利于超声波的传播。在适当的工艺条件下,填料的加入可以提高超声波焊接接头的强度。 材料表面粗糙度的影响 增加材料表面粗糙度可以降低声阻抗,提高表面能流密度,从而提高超声波焊接质量。利用表面滚动的薄膜材料可以获得超声焊接质量,表面光滑的PP薄膜的超声波焊接接头强度几乎翻一番。 材料搭接宽度的影响 超声波焊接接头的强度随搭接宽度的增加而减小,随着搭接宽度的增加,焊缝边缘的应力集中增大,边缘微裂纹增大,接头强度下降,玻璃纤维改性PP、超声波焊接层法制备的超声波焊接接头和浸渍法制备的超声波焊接接头的强度随宽度的增加而减小。 焊接表面距离对焊接头的影响 当超声波焊接表面到焊接头的距离达到半波长时,超声波焊接接头的强度**。 超声波在塑性介质中的传播以纵波为主,最大纵波峰值往往出现在半波长处,当距离接近半波长时,超声波对焊接界面的能量传递最大,可获得良好的超声波焊接接头。 不同厚度(芳基磷酸酯和粘土改性聚苯醚,半波长为3.86cm)的超声超声焊接结果表明,HS1000的临界厚度为3.86cm,当临界厚度小于临界厚度时,超声波焊接接头的强度和伸长随厚度的增加而增大,当临界厚度大于临界厚度时,超声波焊接接头的强度和伸长迅速下降。