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声峰超声波带您了解超声波塑料焊接生热的原理

来源: | 发布日期:2022-03-15
在超声波焊接过程中,接头处的能量转换主要是从超声波机械能到塑性熔合热能。这种能量的变化直接影响到焊接温度的变化和焊接接头的质量。接头温度场的计算应基于对各种焊接机理的理解,目前,超声波塑料焊机主要有两种观点:

1、类似于金属的摩擦和振动机理,认为当塑料零件表面被紧紧压下时,当超声波被引导到塑料表面时,塑料颗粒会被超声波激发并快速振动,从而产生机械工作,振动的频率就是超声波的频率。机械功的表现形式是振动引起的塑料颗粒的连续交替压缩和减压,因此,振动导致焊接接触面之间产生摩擦。此时,机械功再次转化为热量。焊接表面温度升高,并进行极端熔化连接。非焊接表面不能摩擦,温度不会升高,也不会损坏。
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 2、应力和应变的储能和转换机制认为,对于塑料等粘弹性材料,超声波在塑料体内传播,并在接头处被高频交变正弦应力反复压缩和减压,直到产生热量,最后形成一个接头。
 
主要根据高分子材料的动力学和热力学分析确定储能转换机理和应力应变热。在外部振动力的激励下,由于固体聚合物材料的粘性效应和导热性差,塑料零件最终会产生热软化或热疲劳。这可以通过聚合物材料的动态热力学分析来揭示,力学是了解热的本质和机理。

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