在很多領(lǐng)域產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，需要用到焊接方式，如激光焊、氬弧焊、氣焊等，而超聲波塑膠焊接與前面說的焊接還是有一定區(qū)別，小型的產(chǎn)品生產(chǎn)加工時(shí)會(huì)比較多，在這些產(chǎn)品生產(chǎn)加工時(shí)，會(huì)用到一些不同的方法，接下來看看超聲波塑膠焊接工藝都有哪些方法和影響焊接因素，及應(yīng)用領(lǐng)域有哪些。

    當(dāng)超聲波作用于熱塑性塑料的接觸表面時(shí)，每秒會(huì)發(fā)生數(shù)萬次高頻振動(dòng)。這種恒定振幅的高頻振動(dòng)將超聲波能量穿過上部焊縫傳輸?shù)胶附訁^(qū)域。由于有兩個(gè)焊接區(qū)域，兩個(gè)焊接界面聲阻較大，局部產(chǎn)生高溫。另外，由于塑料的導(dǎo)熱系數(shù)較低，熱量不能及時(shí)散發(fā)，會(huì)聚集在焊接處，兩塑料的接觸面會(huì)很快熔化，當(dāng)一定壓力時(shí)熱量就會(huì)熔化、應(yīng)用、合二為一。超聲波停止工作后，可繼續(xù)施加壓力幾秒鐘使其凝固，形成堅(jiān)固的分子鏈，達(dá)到焊接的目的，焊接強(qiáng)度可接近材料的強(qiáng)度。

    超聲波塑料焊接的質(zhì)量由三個(gè)因素決定：換能器喇叭振幅、施加的壓力和焊接時(shí)間。焊接時(shí)間和焊頭壓力可調(diào)，振幅由換能器和焊頭決定。這三個(gè)量的相互作用具有良好的價(jià)值。如果能量超過適當(dāng)?shù)闹担嗟乃芰蠈⑷刍?，焊縫更容易變形。注意不要施加太大的壓力，因?yàn)榈湍芰繒?huì)導(dǎo)致難以牢固地焊接，好的壓力是焊縫側(cè)面長度與每毫米邊緣好的壓力的乘積。

    一、塑料超聲波焊接

    1、超聲波焊接法

    在中等壓力下，以超高頻率振動(dòng)的焊頭會(huì)在兩塊塑料的接合表面上產(chǎn)生摩擦熱，從而立即熔化并接合它們。氣密性高，避免使用輔助產(chǎn)品的不便，實(shí)現(xiàn)高效、清潔的焊接。

    2、超聲波鉚焊法

    超聲波超高頻振動(dòng)焊接頭壓在突出的塑料制品[敏感詞]，瞬間加熱熔化形成鉚釘，對(duì)異種材料進(jìn)行機(jī)械鉚接。

    3、超聲波埋植

    通過焊頭的傳動(dòng)和適當(dāng)?shù)膲毫?，將金屬零件（螺母、螺釘?shù)龋┧查g推入預(yù)先準(zhǔn)備好的塑料孔中并固定到一定深度。完成后的張力和扭矩與傳統(tǒng)模具成型的相同。有強(qiáng)度，可避免注塑模具損壞、注射速度慢等缺陷。

    4、超聲波成型

    這種方法與鉚焊法類似，將凹形焊頭壓在塑料制品的外圈上。焊頭發(fā)射超聲波和超高頻振動(dòng)，熔化和成型塑料，覆蓋和固定金屬，外觀光滑美觀。該方法主要用于電子設(shè)備和揚(yáng)聲器的固定和成型，以及美容鏡片的固定。

    5、超聲波點(diǎn)焊

    A、無需預(yù)先設(shè)計(jì)一條焊接線，將兩個(gè)塑料件在不同點(diǎn)進(jìn)行焊接即可達(dá)到焊接目的。

    B、對(duì)于比較大的工件，可以對(duì)難以設(shè)計(jì)焊縫的工件進(jìn)行點(diǎn)焊以達(dá)到焊接效果，并且可以同時(shí)點(diǎn)焊多個(gè)點(diǎn)。

    6、超聲波切割、封口

    由于它是利用超聲波瞬時(shí)振動(dòng)的工作原理來切割化纖織物，因此具有能夠切割順利、不開裂、不拉脫的優(yōu)點(diǎn)。

    二、影響焊接的因素

    1、聚合物結(jié)構(gòu)：

    無定形聚合物的分子排列是無序的，存在一個(gè)明顯的溫度（Tg玻璃化轉(zhuǎn)變溫度），在此溫度下材料逐漸軟化、熔化和流動(dòng)。這些樹脂通常能夠有效地傳遞超音速振動(dòng)，并且在相當(dāng)寬的壓力/振幅范圍內(nèi)焊接良好。

    半結(jié)晶聚合物的分子排列有序，具有明確的熔點(diǎn)（Tm熔化溫度）和再凝固點(diǎn)。固體結(jié)晶聚合物具有彈性，可以吸收一些高頻機(jī)械振動(dòng)。因此，此類聚合物不容易將超聲波振動(dòng)能量傳遞至需要更大振幅的壓制表面。需要高能量（高熔點(diǎn)熱量）來打破半結(jié)晶結(jié)構(gòu)，使材料從結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)，這決定了該類材料熔點(diǎn)的表現(xiàn)形式。當(dāng)熔融材料遠(yuǎn)離熱源時(shí)，溫度下降并且材料迅速凝固。因此，成功的超聲波焊接需要考慮此類材料的特性（例如高振幅、良好的接頭設(shè)計(jì)、與超聲波固定裝置的有效接觸、良好的工作設(shè)備）。

    2、熔化溫度

    聚合物的熔點(diǎn)越高，焊接聚合物所需的超聲波能量就越多。

    3、硬度（彈性模量）

    材料的硬度很大地影響超聲波振動(dòng)能否有效傳遞。一般來說，材料越硬，導(dǎo)電性越強(qiáng)。

    4、化學(xué)結(jié)構(gòu)

    超聲波粘合是塑料玩具行業(yè)中應(yīng)用非常廣泛的固定方法，但并不是所有的塑料都可以進(jìn)行超聲波粘合。這與塑料的性能有關(guān)。一般來說，非極性化合物（PP、PE等）難以超聲處理，而極性化合物可以超聲處理，極性化合物如PS、PMMA也可以超聲處理。在望遠(yuǎn)鏡系列等典型產(chǎn)品中，望遠(yuǎn)鏡鏡片為PMMA，鏡體為PS或ABS，因此PMMA鏡片可以直接超聲波粘合到PS或ABS鏡體上。一般來說，聚苯乙烯（PS）及其變體是玩具產(chǎn)品中常用的硬粘合劑，因此PS常用于超聲波粘合。

    三、塑料超聲波焊接應(yīng)用領(lǐng)域

    1、汽車：（交通行業(yè)）超聲波通過計(jì)算機(jī)程序控制，實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)杠、前后門、燈具、剎車燈等大型、異形工件的焊接，越來越多的反光片采用超聲波焊接。

    2、家用電器：適用于便攜式熒光燈罩、蒸汽熨斗門、電視外殼、錄音機(jī)、音響透明面板、電源整流器、電視外殼螺絲固定片、驅(qū)蚊燈外殼、洗衣機(jī)等的調(diào)節(jié)，脫水罐等 具有優(yōu)良?xì)饷苄?、?qiáng)度、美觀性的家電產(chǎn)品。

    3、填料：軟管密封、專用填料帶連接。

    4、玩具行業(yè)：超聲波技術(shù)的采用，使產(chǎn)品潔凈、高效、牢固，省去了螺絲、粘合劑、粘合劑等輔助產(chǎn)品的使用，降低了生產(chǎn)成本，使產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力將大大增強(qiáng)公司的競(jìng)爭(zhēng)力

    5、電子：采用自動(dòng)化方案設(shè)計(jì)，使用戶在保障產(chǎn)品質(zhì)量要求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。

    6、其他商業(yè)用途：從電信設(shè)備、計(jì)算機(jī)工業(yè)、印刷設(shè)備到音像制品，都可以使用恒波超聲波設(shè)備，它帶來簡(jiǎn)單、清潔、高效的生產(chǎn)方式，給您帶來更多的機(jī)會(huì)。

    綜上所述，可以了解到超聲波塑膠焊接工藝的方法，有焊接法、鉚焊法、埋植等，影響的因素有聚合物結(jié)構(gòu)、熔化溫度、化學(xué)結(jié)構(gòu)等，應(yīng)用的領(lǐng)域有汽車、家電、電子等。