代荣超音波设备（上海）有限公司振动熔接资料

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代荣超音波设备（上海）有限公司振动熔接资料

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何为振动熔接?
振动熔接是指在上/下热塑性塑料件之间施
9 e; ?2 B* q" V- Q6 f/ Z8 P加压力的壮态下,通过上治具的左右振动所
/ U* y2 Q1 i4 `  z0 [/ `4 J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
续加压、固化、使上下塑料件分子之间重新
9 T3 O% ]$ e  e7 {! V结合的熔接方法。
. u6 w" C7 `. w0 X4 G6 Y% ]
( L6 n! F, A6 u( u" `+ }' f' ^


# \$ i5 s4 M4 ^5 l8 h8 v

振动熔接机的主要组成部分
1. 振动头部 : - 振动Spring（弹簧）
- Magnet（磁铁）
2. 加压起动部: -油压伺服泵 加压起动部 油压伺服泵
6 G% n4 B/ g5 `, P! q  m- 驱动液压缸
3 控制部: Touch panel（人机介面） 3. 控制部:-Touch panel（人机介面）
0 w# E  _- q0 @3 {/ a6 K& p1 G: w1 D- PLC（可变程序控制器）
% ~  v  t) J% k$ Z( ?  }- J: \+ o
电磁Magnet振动部
1. 由坚固的Spring（弹簧）所支承的振动部通过
9 l; C' i/ S) h7 U% H* \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
+ [4 m- t* i3 Y右方向的振动.
3 b# u1 I4 I2 N. k" H$ Y. Q3 V0 }2. 机械共振频率 :由弹簧系数K和包含上治具重
量的振动部总重量所决定.
- Y! y9 R* [* u' x' I9 l3. 振动频率 :由流过左右电磁线圈的交流电频率
决定.
5 V, k" g! a# i/ j* e. N' w
振动弹簧Spring
  v8 S2 l& c0 e$ K. O( P: ^- u3 }9 Y的种功能 Spring的3种功能
3 V3 h: m" N! n1)决定共振频率的因素之一 )决定共振频率的因素之
3 @, z" d' K5 V/ r- f' z2) 对垂直方向压力的支持
  F7 A  l/ C9 \3)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
*共振频率(Wr):
2 T3 Z8 U  v$ B3 F  ]Wr = √c/m
$ n+ b' Y" b, G) Y+ ACi弹簧系数 C= spring弹簧系数
8 C# t3 Y  J) U+ ]- OM = 重量
0 k  o) B  z# Z  R
振动熔接次序
1. 把上下产品固定在治具上.
2. 使用液压系统加压.
3. 振动上方产品,使熔接部产生摩擦热.
4. 摩擦引起上下焊接接触面熔化.
5. 熔融状态下停止振动，弹簧复原误差在±0.05mm内.
# d3 F1 A1 p9 C" K: E6. 加压状态下上下分子相互进行分子间的重新结合、同时进
行固化.
+ A% t" [# b9 s7. 固化结束后熔接循环完成.

4 T$ k/ `# `( W$ j3 Q0 |振动熔接阶段(1)
1阶段 – 固体状态下摩擦(开始熔融)
2阶段 – 形成不稳定的熔融层
(熔融物开始向外益出) (熔融物开始向外益出)
3阶段 – 熔融稳定阶段,熔融物的溢出量和生成量处
$ _7 s* ?' A0 U9 s5 t! U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)
1 Y) f" T5 [% V% m( q4阶段 – 停止振动固化(硬化焊接部位)



, Z/ w' n$ `) t. E. X1 K  y振动磨擦能量(E)
1 p( [) H: D, u• E = P(N/㎠)ㆍV(m/min)ㆍT (Sec)ㆍCosθ
4 b3 M9 H3 g* k  l8 Y7 tP : 压力
* t4 t$ A4 n6 _1 [+ a) Z1 @# KV:磨擦速度 V : 磨擦速度
6 M2 H: v' R& U- j; u3 T$ r% ]• V = 4.45ㆍaㆍf
; s: B+ V) }1 g" @) x5 t9 XV : 磨擦速度(mm/Sec)
a:振幅(mm) a : 振幅(mm)
8 `* J/ E. q$ g: p# F# jf : 频率(Hz)
. p7 }& Z1 {9 k, m7 ]: v  R
! X" }% {3 J# ^2 y! y8 n& G( k振动熔接Parameters(2)
: A6 ]3 N7 j9 l' w" ?• 时间 – 振动摩擦时间
- 固化时间
6 t# Q2 I4 Z2 W2 j2 f•压力 振动磨擦压力 •压力–振动磨擦压力
- 固化压力
• 振动振幅
频率 •频率
•熔接深度



/ ^7 ~) A8 \/ f. D

2 m1 L# `! e  p8 f1 a( ?+ |: @各种材质焊接时注意事项
• 易吸收水份的材质需充分干燥,用高压或高
" S. {/ z* R  {9 ~9 d温除掉蒸汽压.
• 不同材质间的焊接前提是熔点差在38℃之内,
% o, E0 d0 K* G5 d- P! Y5 ^2 N而且分子结构要相似.
•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
3 H' [' D% F- b# W4 I! o和固化时间也增加.

5 Y5 f6 i7 F3 B& i8 g熔接性能影响因素
9 T1 N( A/ Q" K1 O4 I1) Plastic 结构
2) 材质的熔融温度
/ `/ \  L$ O, e0 p! N) Z4 O6 [3 A$ k3)硬度弹性 3) 硬度,弹性
0 g% _4 V* k  ~7 S4) 不同材质的特性
5) 湿度
6)熔融速度 6) 熔融速度
, i' w, A+ \' i8 M# w& @1 `7) 树脂添加剂

% v9 z% D3 n) a" e振动熔接的优点
# A. ?5 L& L" X' y1 K& l; y2 H• 受材质、大小、外形的限制少.
• 可同时熔接多个产品.
; Y1 u$ T+ `; o9 I4 m: t6 H+ O( h2 U•熔接牢度强气密性能好 •熔接牢度强,气密性能好.
• 耗电小,作业时无异味.
• 生产效率高.
; O7 U! N2 k0 s5 P, Z1 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
* j1 ~0 M* ]& _/ u
振动熔接的缺点
  q5 ?1 H8 O0 n! n1 R- W• 熔接面为10度以内的平面.
- x/ r. G& k' J1 y6 V" p• 产品要坚固,耐得住振动摩擦.
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
料产生
' k. p, p4 @! O, r9 T
8 f1 H7 V* n% q' I+ h熔接设计时参考事项
1 E! N- l+ C5 n, M• 确认产品的大小和外观的形状
! n1 n7 ^/ t- K3 L• 确认材质的特性
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…
- V; k- m8 \3 P, P, S8 W$ r" O
) H9 l  d  m& A3 h' R' ], p( }振动熔接线设计时注意事项
/ ^. p0 C3 a/ Q/ w; e+ \• 熔接筋的大小，与气密性能及爆破压力有紧密关系
• 振动方向治具固定槽或设置凸缘(RIB)
3 Q1 R: R5 t) t- v/ l2 C•焊接筋至少有1/2以上要直接受到压力
! Q6 @, X* C0 m• 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
•焊接RIB 宽度 :
- 振动垂直方向: (1.5mm * 2) + α(≒2mm 以上)
# T% K% y0 r: T# T% J1 s动平行 ( 振动平行方向: 1mm + α (≒2mm 以上）
& _: a  H: V  \: J3 ~% a- 大型振动焊(120Hz) : 240Hz的约2倍
• 确保益料填充空间 确保益料填充空间
" Z) E& S8 X, ?+ w+ g• 防止振动方向的晃动，设置直角凸缘RIB
• 要考虑注塑件的变型
" W  p7 \% N( L. Z( P- \% Q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
7 w/ ~$ S, |+ \, s8 ]/ ~0 d3 j+ e•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
3 Q3 ^0 O* O* A9 I* g( R, L
1 e( t5 m/ o! N6 R9 r
. A5 o% G9 q1 Z% G, I7 t6 R* p1 X6 c

+ ?5 Z7 p" g9 o# @2 X. e, A" h
0 M. X1 u, M$ [4 Y$ O' |& i
' @3 @% x2 ?4 F) c- x# k$ ~) Z
- D* b! b/ Q4 c! U' h
0 A# k7 i! w: x( h5 B# D$ I



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2 j, @/ K( Q% Z
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XXH10086

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byc881230

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