剪切型超聲波焊接線的設(shè)計(jì)

剪切型超聲波焊接線設(shè)計(jì)

　　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(jì)也許達(dá)不到理想的效果。這是因?yàn)榘刖w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(gè)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(shí)，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(jì)。

　　采用剪切型超聲波焊接線設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)，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(shí)，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?yàn)榻缑娴娜刍瘏^(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(shí)，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(gè)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(shí)，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(shí)，或零件有不規(guī)則的形狀時(shí)，建議不采用剪切連接。這是因?yàn)樽⑺軙r(shí)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(jì)

圖23所示為扣式焊線設(shè)計(jì)，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。　

　　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(gè)主要缺點(diǎn)。因此當(dāng)焊件尺寸較大時(shí)，一般不宜采用剪切焊點(diǎn)。剪切焊點(diǎn)的另一個(gè)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(shí)，需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的夾具。因?yàn)槿绻荒苤握麄€(gè)焊件，當(dāng)上部分焊件切進(jìn)下部分焊件時(shí)，焊件向外彎曲，這會減少實(shí)際過盈量，導(dǎo)致弱焊。如果夾具可以均勻地支撐整個(gè)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(gè)問題的一個(gè)辦法是采用雙剪切焊點(diǎn)剪切型超聲波焊接線設(shè)計(jì)。