何为振动熔接?
1 y2 W& A; ?; m" L. o) j" u- O
振动熔接是指在上/下热塑性塑料件之间施
$ _. e9 }/ v3 J0 T加压力的壮态下,通过上治具的左右振动所
' ^4 {; o; V8 s
产生的摩擦热充分溶化树脂后,停止振动继 产生的摩擦热充分溶化树脂后,停止振动继
) R7 h0 t. A7 k0 u/ k
续加压、固化、使上下塑料件分子之间重新
8 z+ K# g, u0 u4 G ^结合的熔接方法。
5 [5 P0 x) P8 u) O
$ ~5 n/ f& r+ k* e2 n" U8 W- q- x! Y
$ M5 n! x( v8 q: L
" ~" o6 [6 z: i$ M) K
- }. L7 j9 I+ Y7 s
) l; U7 K6 W* j+ l7 t# _, t
: E/ J' j7 y9 Y1 R/ `振动熔接机的主要组成部分
$ i: M" b5 T- M8 a* q! E/ _* {
1. 振动头部 : - 振动Spring（弹簧）
6 N' y/ @: p" Y- Magnet（磁铁）
, O) i- \4 b3 x7 C
2. 加压起动部: -油压伺服泵 加压起动部 油压伺服泵
: Y, L# K5 m; v/ S& ?/ c/ N$ F3 ^; Y
- 驱动液压缸
2 K3 C0 l: E- b! N) |
3 控制部: Touch panel（人机介面） 3. 控制部:-Touch panel（人机介面）
; i+ d, v. b' U: q0 `) N. X. b
- PLC（可变程序控制器）
3 m, H7 ?5 |( v1 y6 D. |
6 [2 B _8 v5 u+ i3 t2 i6 z
电磁Magnet振动部
- ?& g4 y0 f+ Y: F6 T
1. 由坚固的Spring（弹簧）所支承的振动部通过
' q& b- O, @5 Y# x
安装在其左 的电磁线 产生的电磁力 行左 安装在其左右的电磁线圈产生的电磁力进行左
2 Q8 b+ U9 J( K# z! g H [3 k) f9 I' P右方向的振动.
& {! ~( W9 P( Z6 ?9 j
2. 机械共振频率 :由弹簧系数K和包含上治具重
3 G' a# a9 c( F1 H量的振动部总重量所决定.
6 m" N: D. p0 f9 d) Q7 v% p
3. 振动频率 :由流过左右电磁线圈的交流电频率
1 t0 ^% k3 F5 ?! q- b4 \决定.
. O7 W: K9 k O$ x0 K, V3 k: h* q, D* ]9 {5 m! V+ k$ ^
振动弹簧Spring
4 J1 [ U# \' T, }2 M
的种功能 Spring的3种功能
/ d6 j7 p( i5 W3 f) A+ T; _/ G1)决定共振频率的因素之一 )决定共振频率的因素之
9 L! v% d; _- E6 X& P* F; i0 Y! s2) 对垂直方向压力的支持
% j- t Z' J$ L" v6 z6 x0 F2 D3)熔接后上产品位置的复原精度 3) 熔接后上产品位置的复原精度
" f5 ~) j3 W" b+ k
*共振频率(Wr):
1 T* K, j6 [. Y8 y4 l' A7 Y$ QWr = √c/m
* r( k3 |7 \2 q9 WCi弹簧系数 C= spring弹簧系数
2 I) T7 r0 B3 B! u) OM = 重量
; j$ q8 x* T" _ E4 g0 n- I5 W( u
振动熔接次序
$ ~5 y" [3 w3 q/ c' {8 G7 I1. 把上下产品固定在治具上.
1 k7 o3 {% k7 l% h2. 使用液压系统加压.
& E. i# @+ n* ?# Q, k1 ^3. 振动上方产品,使熔接部产生摩擦热.
2 x ~6 e3 S! [* c
4. 摩擦引起上下焊接接触面熔化.
6 X+ m+ l; w+ J
5. 熔融状态下停止振动，弹簧复原误差在±0.05mm内.
! v1 H1 z1 Z6 R- j! Y
6. 加压状态下上下分子相互进行分子间的重新结合、同时进
( I: V) {5 F; v1 g( p& F) o8 x
行固化.
6 J5 k2 f c. b# }7. 固化结束后熔接循环完成.
$ ^; i7 F, |& K& a( E! ^! @# @7 V7 J& I
振动熔接阶段(1)
1 ~' W: j3 O6 n
1阶段 – 固体状态下摩擦(开始熔融)
: H2 @+ D( Q# v; N% q/ x7 e6 j
2阶段 – 形成不稳定的熔融层
7 r1 O1 L# s {5 N; o& B(熔融物开始向外益出) (熔融物开始向外益出)
1 P& \- ^% Q5 k8 H4 ]; T
3阶段 – 熔融稳定阶段,熔融物的溢出量和生成量处
6 {, T4 }# {0 [/ A9 h; f- k* N @
于平衡状态(熔融量和溢出量相等) 于平衡状态(熔融量和溢出量相等)
0 m3 @- ~# e v4 a2 H4阶段 – 停止振动固化(硬化焊接部位)
# d% Z c, Z& j% L5 D3 }* R
, l# W" ?0 [- ^( u) T; d6 E0 R
: e( X& f+ F- |; j7 ]; ]6 A
) S2 I; C( a; E! I振动磨擦能量(E)
1 r% Y$ g& |0 D# g
• E = P(N/㎠)ㆍV(m/min)ㆍT (Sec)ㆍCosθ
1 s7 r0 f4 @ E& jP : 压力
4 e7 [8 }+ a. f4 M6 n
V:磨擦速度 V : 磨擦速度
+ B6 H+ s8 S- b/ V# y& ^& i• V = 4.45ㆍaㆍf
) V: U$ Z* F, r, e
V : 磨擦速度(mm/Sec)
6 t( F8 c9 X7 z) t2 J; Ma:振幅(mm) a : 振幅(mm)
% h5 P8 J. M+ P1 C+ Y9 w
f : 频率(Hz)
9 r- w5 H/ W" Y% H2 u# X) x" A& ?9 m0 w' \: n8 K
振动熔接Parameters(2)
) t1 e8 d5 s0 g) }, X) A* |" V) l• 时间 – 振动摩擦时间
( H$ n3 T! R3 E9 J9 ^0 k) T
- 固化时间
7 t7 s9 n4 C5 R5 ^# t2 x- {7 i% G
•压力 振动磨擦压力 •压力–振动磨擦压力
" P6 _% ]: b4 v: M# v- 固化压力
( M( J- E$ `6 f/ P& E
• 振动振幅
( Y/ C2 n1 S3 o( U1 o0 u7 q+ l频率 •频率
/ l, x, }1 w# k" j. k0 X
•熔接深度
3 d$ H* r( D% }/ A# ]# ], u4 a4 f
2 M+ I9 c3 W5 E% p, ^
3 ^1 d9 J8 D4 U( l9 F1 T1 E. j
4 n: j: P( ]0 o2 h% a& |, e& g
9 O+ E2 M* I" F& x ]# b2 m; R. g# ?
各种材质焊接时注意事项
9 s' u8 M) H/ o$ N( i0 G3 T
• 易吸收水份的材质需充分干燥,用高压或高
6 q: b X3 z& y温除掉蒸汽压.
; w, |$ O4 s& `+ A3 \! A
• 不同材质间的焊接前提是熔点差在38℃之内,
0 w9 V/ p; H6 N& i( b而且分子结构要相似.
$ K( q9 G7 w |
•厚度越厚对熔融层的影响也越大熔融时间 •厚度越厚对熔融层的影响也越大,熔融时间
9 V+ B7 C+ K; [和固化时间也增加.
3 X& |% I9 M x. }, P
4 x+ @; x( P" g熔接性能影响因素
3 z* r! y% p8 q, }
1) Plastic 结构
( N7 q0 H% U# P5 S% }2) 材质的熔融温度
& j" u7 i2 j* Z0 ]5 Z1 p4 _
3)硬度弹性 3) 硬度,弹性
# w: K6 ?' n2 C: P4 B# d# [4) 不同材质的特性
: w& L% `4 v8 q- r# s5) 湿度
* K5 @* U6 D( E: L$ d6)熔融速度 6) 熔融速度
1 \0 b1 t& ?: }5 D, {' y7) 树脂添加剂
4 m" g X* p" h8 I4 R' S- q3 i4 [+ F1 C
( J1 q" o( W1 j; h: Y9 y
振动熔接的优点
0 J4 L9 \9 @. s+ g3 g• 受材质、大小、外形的限制少.
1 z2 d# i& x* J1 A. B( _• 可同时熔接多个产品.
Y1 I) _8 D; A•熔接牢度强气密性能好 •熔接牢度强,气密性能好.
0 K& a: Y0 Z* l. l0 Z# v, s4 N
• 耗电小,作业时无异味.
. j+ ]; \/ d; ^+ i* H
• 生产效率高.
1 e& S" D8 [. f9 a% E" p
治具安装方便适合小量多品种生产 •治具安装方便,适合小量多品种生产
4 m' D6 J* i$ @% [' X/ H& C+ c. s$ T8 d% F2 \, e* U
振动熔接的缺点
) [8 D3 b2 r* |% w
• 熔接面为10度以内的平面.
7 `( H; U+ {2 W9 \; B- {: r# y# g• 产品要坚固,耐得住振动摩擦.
7 q/ ?' S& s% M0 h W若焊接结构的设计不合理有时外观会有溢 •若焊接结构的设计不合理,有时外观会有溢
8 U' n4 C: Z( X+ H
料产生
, k% I: [) v+ s* k+ a. @# E
`: S, t/ E$ X" z; t- ?熔接设计时参考事项
- N/ w* z$ b6 q, @' {• 确认产品的大小和外观的形状
$ F2 ` |0 C7 ^+ `• 确认材质的特性
5 \, g. m+ D& t+ r" [& S6 g6 ?确定产品的熔接要求SPEC(强度外观等) •确定产品的熔接要求SPEC(强度、外观等…
5 b1 l) w4 [* G) {! T8 P
# i0 ~' [- m5 p* s; Z振动熔接线设计时注意事项
& L$ Q. T2 U: J9 H8 Q# H& o• 熔接筋的大小，与气密性能及爆破压力有紧密关系
* c; @1 U( {$ b
• 振动方向治具固定槽或设置凸缘(RIB)
: y; V3 d% C; s•焊接筋至少有1/2以上要直接受到压力
- @; I v: O% q/ {& ~• 振动垂直确保1 5mm以上的左右移动空间 振动垂直确保1.5mm以上的左右移动空间
( |3 R N& X6 l! r# [. o$ S
•焊接RIB 宽度 :
7 H+ r/ \* q9 F2 W$ ~' Z2 E3 E- 振动垂直方向: (1.5mm * 2) + α(≒2mm 以上)
* ]" }5 P2 Q! u动平行 ( 振动平行方向: 1mm + α (≒2mm 以上）
% K, o* J7 J1 `/ u
- 大型振动焊(120Hz) : 240Hz的约2倍
! \% S5 w4 L9 W9 v( B) @" E; _
• 确保益料填充空间 确保益料填充空间
) N% G @6 Y) o0 C: t0 T+ z$ H• 防止振动方向的晃动，设置直角凸缘RIB
6 d0 W1 d$ f, f* P• 要考虑注塑件的变型
3 {+ s3 M- v; r R) h振动方向保持10˚以内的平坦度 • 振动方向保持10˚以内的平坦度
% N# q$ ?, ^: k# w! F' C% T
•为达到最好的焊接牢度,焊接筋的宽度要求是产品壁厚的1~2倍
+ d$ G0 A; h& l8 x& O5 p U
9 z a& ?1 G$ m( N6 a- w+ `
) y$ ?! n' M) y T3 Y/ z* F S
5 T$ c( W& P" i* A0 }
1 ?* v/ V0 n2 b8 T' I% [, X
- W' y! V e8 V
! [+ O4 A6 m+ C* i& I5 K7 M0 i
0 j+ w) k" R0 X; N) t7 s) x
" D4 }/ m9 E4 _0 y& m: U2 _1 }3 ^0 |. X( J' x+ v2 S% d4 g
) C! z/ g" i, b; @3 S: t* T) I$ Q! `, d7 N9 @' N
9 B/ J4 U! Q4 ^. e
) w% F$ x0 m- v0 r) |
. X/ F/ {- h0 b7 P" D
3 }$ ~/ E% V) _& \. |
( ?7 K/ X" Y) i- T
1 Z8 l4 a( j; Y7 Y
8 m1 R+ T5 J7 o$ O
+ i9 c! ]) V5 E+ q, O: u J. k
4 W/ _! [8 Y$ }; j% e3 C8 f4 k
~5 r% ^7 O; [" t
2 W2 d, B8 C! e) F5 E1 L* X9 C4 m! u# X) `' @; t
( O; n4 J! x* k1 S' \
7 [2 Y+ Y2 B# R+ \2 ]% C7 b2 f0 `0 B" U# m
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狗仔卡
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