何为振动熔接?
/ Y$ c s5 E% S+ t振动熔接是指在上/下热塑性塑料件之间施
3 t: K7 s6 I7 k4 y5 r# ~% t, t& t加压力的壮态下,通过上治具的左右振动所
6 B+ O/ p9 t( u: q: |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
+ b/ D+ J: L% u2 x续加压、固化、使上下塑料件分子之间重新
+ W4 G3 b+ [, B; S" ?- Q. n结合的熔接方法。
2 X$ o' F( |- Y0 _7 C3 z" ^
* r. _7 j) j2 y0 B5 M
; x4 w" R- z% H" w/ n- X, B
& P5 J, N' B. @( [6 b
- r! S$ ~! t; m. n
. m$ ?3 w$ O# Y5 I. [& {0 z P9 o2 H# R% Y
振动熔接机的主要组成部分
5 Y( b4 q7 k z, K! b1. 振动头部 : - 振动Spring（弹簧）
% K5 t3 m- d5 _7 g$ a- Magnet（磁铁）
' z5 v+ n% c5 y
2. 加压起动部: -油压伺服泵 加压起动部 油压伺服泵
$ k) t0 x, V# N5 j3 U$ B- 驱动液压缸
* R2 v% G$ t f$ h$ T" Y9 `" a* t
3 控制部: Touch panel（人机介面） 3. 控制部:-Touch panel（人机介面）
Z; m: P, X& [8 i( P$ d+ T
- PLC（可变程序控制器）
0 _& }! K. ]8 r
7 Y8 X8 b3 _7 T0 w电磁Magnet振动部
1 x+ K3 m9 Y" h2 d! j- n8 _- ?
1. 由坚固的Spring（弹簧）所支承的振动部通过
. O f( l- r* G1 i2 a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
. L2 Q8 R5 y3 ?& B3 p8 |右方向的振动.
/ _6 a9 T8 e0 M! g+ N
2. 机械共振频率 :由弹簧系数K和包含上治具重
C* C# \& O9 N, {2 U, {" q4 z8 X
量的振动部总重量所决定.
! k, x ~; b, b- L3. 振动频率 :由流过左右电磁线圈的交流电频率
7 m, v8 p- y% {8 N# M决定.
6 `$ y; y1 E* E1 Y
& e( L" c4 s) D- a! R0 ^
振动弹簧Spring
; d/ X7 x" M4 E9 P# m% T
的种功能 Spring的3种功能
, |8 R: y, `0 G/ h1)决定共振频率的因素之一 )决定共振频率的因素之
5 i( ~7 p. _% k3 @9 o
2) 对垂直方向压力的支持
6 \6 G. _6 w/ m3 k1 v& G: P. H* a- V3)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
; l1 ?- a t/ C4 V* _. S*共振频率(Wr):
- R0 ?; S3 R: l9 J" ] oWr = √c/m
- W2 G, d9 r( _$ b) gCi弹簧系数 C= spring弹簧系数
( M$ f3 t: ~. ^- F7 a0 B
M = 重量
" \% X% R; Y. ?# T
- F5 L6 C, l7 j h3 J9 P
振动熔接次序
5 W5 W( h' D( G$ e6 F0 `1. 把上下产品固定在治具上.
2 t8 _0 f+ J6 w
2. 使用液压系统加压.
% V% S+ T; R+ j6 A; }3. 振动上方产品,使熔接部产生摩擦热.
0 {* h( b# S3 b4. 摩擦引起上下焊接接触面熔化.
1 {$ ]' z! d8 I6 X* |
5. 熔融状态下停止振动，弹簧复原误差在±0.05mm内.
# i% a! d6 f/ Q' O, n4 ?5 s: @( l6. 加压状态下上下分子相互进行分子间的重新结合、同时进
& \1 y6 D+ @3 y0 b) e
行固化.
2 L- s7 ?3 H; n) r
7. 固化结束后熔接循环完成.
: N0 W0 e3 m. M
* a: }# A, s4 \; n8 ?! N7 S1 ^+ P振动熔接阶段(1)
( z% ]% R) T0 a" U9 B2 {3 Q! n1阶段 – 固体状态下摩擦(开始熔融)
' p% V$ R. H1 t2 [5 X
2阶段 – 形成不稳定的熔融层
" N! ?8 p' Q# I- r
(熔融物开始向外益出) (熔融物开始向外益出)
* P- C# j: c4 H' b" \( ]7 G# U7 l
3阶段 – 熔融稳定阶段,熔融物的溢出量和生成量处
) T2 B8 z! c" J _5 z2 [5 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)
- M7 c: [7 o( [: g( G- Q
4阶段 – 停止振动固化(硬化焊接部位)
( k6 W& |, f/ E! G) h: p
9 |6 i. `5 f3 _6 Z; b* i1 ]7 l0 ^" j
4 q/ N6 u) Z5 a2 [
6 w7 d: j8 P+ s5 B' c) }: B振动磨擦能量(E)
1 I+ c& X, e1 U0 K
• E = P(N/㎠)ㆍV(m/min)ㆍT (Sec)ㆍCosθ
% ]3 Q; Y4 i5 O' E0 Q
P : 压力
( X5 K; a# C4 m- D& [2 s sV:磨擦速度 V : 磨擦速度
5 [. U9 c% ~0 g+ `; Q1 T. [% y; U0 w
• V = 4.45ㆍaㆍf
& V2 p7 U; D! W0 b8 M
V : 磨擦速度(mm/Sec)
; b* e& @- C) m8 B$ I' ja:振幅(mm) a : 振幅(mm)
) H' Y" f) p( V6 M* Hf : 频率(Hz)
2 P! A, H0 o6 j7 p5 c
; v( m; O" y V) V6 ~+ m
振动熔接Parameters(2)
$ L& d7 H9 b3 U: K% S
• 时间 – 振动摩擦时间
& [# O4 z6 R, V3 I& P' H8 x; H( t
- 固化时间
) a9 I& {, |* T6 `, K8 A•压力 振动磨擦压力 •压力–振动磨擦压力
6 V* t' ^* s5 A. ~' c
- 固化压力
6 Q9 _) S$ i3 E7 Z% l4 U• 振动振幅
0 s' _$ U) A6 Q" d+ }6 O7 k/ p频率 •频率
/ P. K5 @8 o! v' ]! J* y s9 Q•熔接深度
C' e' b# Z% j& ?' D- X( q% i9 u; z/ R8 w" Y3 X& X
! U6 l* r2 i7 a: Q, S
! t+ H$ n' A/ A) Y- s4 ~4 L. ~
* ?2 g& k" v/ r/ L
1 M9 J* d m+ k7 n4 v
各种材质焊接时注意事项
8 q- n5 @/ O# @6 }• 易吸收水份的材质需充分干燥,用高压或高
5 t6 x) s3 U5 j
温除掉蒸汽压.
$ A# E/ r" S* v5 s0 q• 不同材质间的焊接前提是熔点差在38℃之内,
: d& x+ d: \( _6 s
而且分子结构要相似.
t1 o5 f/ A* {
•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
& ^0 s% _# e- s. V) J M和固化时间也增加.
4 J4 L. U' z8 E4 h* k1 s
% O t& p+ T- V/ K1 j$ }
熔接性能影响因素
) s* A( P5 Y# j1) Plastic 结构
0 W% @5 O6 e2 X: i. }
2) 材质的熔融温度
% |& u/ o1 u1 ~
3)硬度弹性 3) 硬度,弹性
. |4 ^% W9 ^$ i4 ~( N1 Z% S4) 不同材质的特性
, O; C0 P& d3 Y3 n3 t: H0 b
5) 湿度
: s. F( h2 w7 u$ {7 `, z
6)熔融速度 6) 熔融速度
& ~$ P9 ?9 X5 ^: o" F* x7) 树脂添加剂
3 D) X# V n, T. {, H. g
8 o! N0 A2 r3 E- w9 o" {振动熔接的优点
% K0 z5 r6 O" X W: T/ e) [
• 受材质、大小、外形的限制少.
7 X% v$ {/ h5 e
• 可同时熔接多个产品.
* J5 ^! {3 d, ?6 \& _•熔接牢度强气密性能好 •熔接牢度强,气密性能好.
' Z, g9 n; F) N$ u) L• 耗电小,作业时无异味.
4 g7 J% Z3 ~1 [. S• 生产效率高.
! B) X9 W$ o i5 T1 A; c# z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
6 ?3 x& q4 A8 T6 f( [7 v
/ i. D6 ~, v. @$ o
振动熔接的缺点
. h3 E. F# w3 E2 Y5 }9 m# r, k• 熔接面为10度以内的平面.
4 s6 B2 {4 f- o2 Y3 u: {2 A- b# {" J
• 产品要坚固,耐得住振动摩擦.
N' B6 t; L0 @! }0 k' T% D
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
3 x% m" \# o. x' F/ [
料产生
' l8 ^8 R+ v. U1 O y3 u4 ~7 ?
8 M# ]6 c1 b: a熔接设计时参考事项
2 q& ~+ \' _6 P% Z" R- Q7 ?• 确认产品的大小和外观的形状
. j2 ~9 n. Q" [; `% c
• 确认材质的特性
$ C2 r; S/ e" x2 i/ X* x# o; A: u
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…
$ d2 i; m' S" [% Y9 C+ F! u7 a
% R8 V K* C: z* b
振动熔接线设计时注意事项
) i4 V# L2 d9 a7 z0 E• 熔接筋的大小，与气密性能及爆破压力有紧密关系
* S) G4 S# L8 D
• 振动方向治具固定槽或设置凸缘(RIB)
8 z. X3 L1 L# P) W. W•焊接筋至少有1/2以上要直接受到压力
- c, e: k* v; M5 r
• 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
0 }$ \, h! E7 N1 j' }% r" n0 T! Y
•焊接RIB 宽度 :
, d8 Q' k, O, F/ p
- 振动垂直方向: (1.5mm * 2) + α(≒2mm 以上)
2 B+ y& r3 s7 s1 S
动平行 ( 振动平行方向: 1mm + α (≒2mm 以上）
# [5 G/ x" l5 W o' n
- 大型振动焊(120Hz) : 240Hz的约2倍
& U# g& o( `6 U* G: P0 C/ s4 x• 确保益料填充空间 确保益料填充空间
F& @0 t& y" {5 M4 x7 \" I6 h• 防止振动方向的晃动，设置直角凸缘RIB
1 |$ L" n4 G* x; u• 要考虑注塑件的变型
& D6 {: z* |, L" A
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
) s4 j# r9 \; F7 t% J, M) p
•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
& P- K& B! c _" U' v4 e- U
8 |. \ u: f" @4 J/ w1 @1 Y
8 R! q- Y; v* w. |& Y2 u1 [) V% h0 Q3 j$ m( u! g/ s
0 `* t1 i" {" ^" `+ Q5 V7 \# o
9 M) [" ]( g& m7 z3 K# o
) m5 T2 ~, @+ i! O4 a0 r
8 T! O2 ~$ J# U0 T& c/ O; J. C
& ~, D. E, K4 x4 v; ^* b
( d. A9 U3 x( K8 }! S. D& `/ f: U8 e l4 X0 y; r# a9 F# S1 L* u
' I( l' x% E* _4 C6 g7 [
4 B7 F( D2 N6 F1 x* F4 v0 R/ d* v
) n3 Z& _6 m4 O& h
/ f2 D* D) T6 |
8 O' ]% b. ~# |% m, z5 q8 {5 @9 F- R5 F
( e$ x P; j& n* g4 Y# a1 _
& }! a, H8 l1 S1 z& H! z3 O
0 }% J8 D0 f7 V
) a E/ o1 I3 R2 M
& i: K" [' E/ T% L1 v# H3 I1 X
% |4 K7 T6 D6 h; S6 h8 M
7 |% O5 D: g4 C q# R
8 l p/ `2 u; v# j
% w5 ]% c7 P- V
& G; A: K7 O3 F: I; T7 r( O" N* b& ^* }7 d, H1 K
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狗仔卡
发表于 2014-7-18 09:42
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