振動摩擦焊接機——工藝參數

振動摩擦焊接機——工藝參數

典型塑料零件的連接方法有螺絲連接、搭扣、壓裝、膠水粘合和焊接。焊接是永久連接塑料零件的有效方法。塑料焊接工藝多種多樣，有超聲波焊接
、振動摩擦焊接、激光焊接、熱板焊接和紅外焊接等。

振動摩擦焊接通常用於大型零件焊接。對於較小的零件
，可以實現一次多件（2-4件）
，實現更經濟快速的焊接。振動摩擦焊接最重要的工藝參數是頻率、振幅

、壓力、時間和焊接深度，優化焊接參數，可實現非常高的焊接強度。不過，焊接參數的設置取決於材料種類、幾何形狀和清潔度等要求。

振動摩擦焊接機工藝參數

1、頻率

振動摩擦焊接機有兩種工作頻率，一種是高頻振動模式200-240Hz，另一中是低頻振動模式80-120Hz。選擇哪一種頻率取決於上模具重量和高度。頻率對焊縫質量無顯著影響。

2、振幅

對於高頻工作模式（如240Hz），輸出振幅（峰值到峰值）0.5-1.8mm。對於低頻工作模式（如100Hz）
，輸出振幅2-4mm，見圖1。通常
，當零件之間的間隙限製在小於1.5mm時，使用高頻振動。振幅越大，焊接時間越短，不過清潔度會變差。

圖1 振幅和頻率曲線（藍色代表高幅低頻，紅色代表低幅高頻）

3、焊接壓力

可調整範圍區間大，從0.5到20 MPa。常用範圍0.5-2.0 MPa。較高壓力能減少焊接時間。值得注意的是，焊縫壓力過大，會導致大量熔體流出焊縫區域
，熔體層下方的了冷態塑料進行粘接形成冷焊縫
，大大減少焊接強度。

一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo)
，焊(han)縫(feng)強(qiang)度(du)對(dui)振(zhen)動(dong)頻(pin)率(lv)和(he)振(zhen)幅(fu)不(bu)是(shi)非(fei)常(chang)敏(min)感(gan)。對(dui)於(yu)含(han)有(you)玻(bo)璃(li)纖(xian)維(wei)的(de)材(cai)料(liao)，應(ying)盡(jin)可(ke)能(neng)限(xian)製(zhi)或(huo)減(jian)少(shao)熔(rong)體(ti)流(liu)動(dong)。因(yin)為(wei)熔(rong)體(ti)的(de)橫(heng)向(xiang)流(liu)動(dong)
，會(hui)導(dao)致(zhi)玻(bo)纖(xian)排(pai)布(bu)方(fang)向(xiang)發(fa)生(sheng)改(gai)變(bian)，減(jian)少(shao)焊(han)縫(feng)的(de)焊(han)接(jie)強(qiang)度(du)。高(gao)粘(zhan)度(du)材(cai)料(liao)能(neng)承(cheng)受(shou)較(jiao)高(gao)的(de)焊(han)接(jie)壓(ya)力(li)。但(dan)較(jiao)高(gao)的(de)壓(ya)力(li)會(hui)增(zeng)加(jia)第(di)一(yi)階(jie)段(duan)（固態摩擦階段）的粉塵數量。

4
、焊接時間

振動摩擦焊接過程有兩種控製方式：時間控製和深度控製。一般常用焊接深度控製方式。

5、焊接深度

決定焊縫強度最重要的因素是焊接深度。當焊接深度超過一個臨界閥值，即達到第三階段（穩態流動階段）的最小深度，焊接強度就能夠達到母體材料強度。當dang焊han接jie深shen度du小xiao於yu這zhe個ge臨lin界jie閥fa值zhi時shi，焊han接jie強qiang度du減jian少shao。焊han接jie深shen度du大da於yu這zhe個ge臨lin界jie閥fa值zhi時shi，對dui於yu同tong種zhong塑su料liao之zhi間jian的de焊han接jie
，不bu會hui增zeng大da焊han接jie強qiang度du。對dui於yu不bu同tong塑su料liao之zhi間jian的de焊han接jie，卻que可ke以yi增zeng大da焊han接jie強qiang度du。

隻要達到這個臨界閥值
，焊接強度對焊接頻率和振幅大小不敏感。當處於恒定閥值（高於臨界閥值）時，壓力增大，焊接強度降低。

上述的建議可以作為參數設置的起點。精確的參數設定還與材料種類、幾何形狀、強度要求、密封要求和清潔度要求相關。

下麵是典型的參數設定：

焊接壓力：1.4MPa（200psi）

頻率：240Hz

振幅：1.8mm

焊縫深度：1.5mm

時間：3.5s

保壓時間：0.5倍的焊接時間