剪切型超聲波焊接線的設(shè)計

剪切型超聲波焊接線設(shè)計

　　在半晶體塑料（如尼龍、乙縮醛、聚丙烯、聚乙烯和熱塑聚脂）的熔接中，采用能量導(dǎo)向的連接設(shè)計也許達(dá)不到理想的效果。這是因為半晶體的樹脂會很快從固態(tài)轉(zhuǎn)變成融化狀態(tài)，或者說從融化狀態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)，而且是經(jīng)過一個相對狹窄的溫度范圍，從能量導(dǎo)向柱流出的融化物在還沒與相接界面融合時，又將很快再固化。因此，在這種情況下，只要幾何原理允許，我們推薦使用剪切型超聲波焊接線設(shè)計。

　　采用剪切型超聲波焊接線設(shè)計的設(shè)計，首先是熔化小的和最初接觸的區(qū)域來完成焊接，然后當(dāng)零件嵌入到一起時，繼續(xù)沿著其垂直壁，用受控的接觸面來融化。如圖20所示，這樣，可獲得強(qiáng)勁結(jié)構(gòu)或很好的密封效果，因為界面的熔化區(qū)域不會讓周圍的空氣進(jìn)來。由于此原因，剪切連接尤其對半晶體樹脂非常有用。

　　剪切型超聲波焊接線的熔接深度是可以調(diào)節(jié)的，深度不同所獲得的強(qiáng)度不同，熔接深度一般建議為0.8-1.5mm。當(dāng)塑料件壁厚較厚及強(qiáng)度要求高時，熔接深度建議為1.25x壁厚。

圖21所示為幾種基本的剪切式結(jié)構(gòu)：

　　剪切型超聲波焊接線要求一個塑料壁面有足夠強(qiáng)度能支持及防止焊接中的偏差。有需要時，底模的支撐高于焊接位，提供輔助的支撐。

下表所示為零件大小尺寸和接觸面、零件誤差的大概尺寸：

當(dāng)零件尺寸大于90mm時，或零件有不規(guī)則的形狀時，建議不采用剪切連接。這是因為注塑時很難控制誤差及變形使其保持一致。如果是上述情況，建議采用能量導(dǎo)向的形式。

圖22所示為雙面剪切型超聲波焊接線設(shè)計

圖23所示為扣式焊線設(shè)計，用于高強(qiáng)度，但上下塑料件不接觸的情況下。在特殊情況下，可用于增加密封圈的情況。

　　剪切焊點(diǎn)一般用于需要密封的焊件。要注意的是采用能量控制器焊點(diǎn)也可以進(jìn)行密封，但剪切焊點(diǎn)能常更好?！?/span>

　　需要注意的是，為了達(dá)到所要求的均勻焊接，尺寸公差要求相對較高，這是剪切焊點(diǎn)的一個主要缺點(diǎn)。因此當(dāng)焊件尺寸較大時，一般不宜采用剪切焊點(diǎn)。剪切焊點(diǎn)的另一個缺點(diǎn)是，焊件的幾何形狀無法保證，在沒有剪切焊點(diǎn)所要求的足夠的支撐部位時，需要設(shè)計復(fù)雜的夾具。因為如果不能支撐整個焊件，當(dāng)上部分焊件切進(jìn)下部分焊件時，焊件向外彎曲，這會減少實際過盈量，導(dǎo)致弱焊。如果夾具可以均勻地支撐整個焊接面，那么夾具中需要有可移動部分，以便焊接結(jié)束后取下焊成件，這非常重要。解決這個問題的一個辦法是采用雙剪切焊點(diǎn)剪切型超聲波焊接線設(shè)計。