在很多領(lǐng)域產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，需要用到焊接方式，如激光焊、氬弧焊、氣焊等，而超聲波塑膠焊接與前面說的焊接還是有一定區(qū)別，小型的產(chǎn)品生產(chǎn)加工時(shí)會比較多，在這些產(chǎn)品生產(chǎn)加工時(shí)，會用到一些不同的方法，接下來看看超聲波塑膠焊接工藝都有哪些方法和影響焊接因素，及應(yīng)用領(lǐng)域有哪些。

    當(dāng)超聲波作用于熱塑性塑料的接觸表面時(shí)，每秒會發(fā)生數(shù)萬次高頻振動。這種恒定振幅的高頻振動將超聲波能量穿過上部焊縫傳輸?shù)胶附訁^(qū)域。由于有兩個(gè)焊接區(qū)域，兩個(gè)焊接界面聲阻較大，局部產(chǎn)生高溫。另外，由于塑料的導(dǎo)熱系數(shù)較低，熱量不能及時(shí)散發(fā)，會聚集在焊接處，兩塑料的接觸面會很快熔化，當(dāng)一定壓力時(shí)熱量就會熔化、應(yīng)用、合二為一。超聲波停止工作后，可繼續(xù)施加壓力幾秒鐘使其凝固，形成堅(jiān)固的分子鏈，達(dá)到焊接的目的，焊接強(qiáng)度可接近材料的強(qiáng)度。

    超聲波塑料焊接的質(zhì)量由三個(gè)因素決定：換能器喇叭振幅、施加的壓力和焊接時(shí)間。焊接時(shí)間和焊頭壓力可調(diào)，振幅由換能器和焊頭決定。這三個(gè)量的相互作用具有良好的價(jià)值。如果能量超過適當(dāng)?shù)闹担嗟乃芰蠈⑷刍缚p更容易變形。注意不要施加太大的壓力，因?yàn)榈湍芰繒?dǎo)致難以牢固地焊接，好的壓力是焊縫側(cè)面長度與每毫米邊緣好的壓力的乘積。

    一、塑料超聲波焊接

    1、超聲波焊接法

    在中等壓力下，以超高頻率振動的焊頭會在兩塊塑料的接合表面上產(chǎn)生摩擦熱，從而立即熔化并接合它們。氣密性高，避免使用輔助產(chǎn)品的不便，實(shí)現(xiàn)高效、清潔的焊接。

    2、超聲波鉚焊法

    超聲波超高頻振動焊接頭壓在突出的塑料制品[敏感詞]，瞬間加熱熔化形成鉚釘，對異種材料進(jìn)行機(jī)械鉚接。

    3、超聲波埋植

    通過焊頭的傳動和適當(dāng)?shù)膲毫Γ瑢⒔饘倭慵菽浮⒙葆數(shù)龋┧查g推入預(yù)先準(zhǔn)備好的塑料孔中并固定到一定深度。完成后的張力和扭矩與傳統(tǒng)模具成型的相同。有強(qiáng)度，可避免注塑模具損壞、注射速度慢等缺陷。

    4、超聲波成型

    這種方法與鉚焊法類似，將凹形焊頭壓在塑料制品的外圈上。焊頭發(fā)射超聲波和超高頻振動，熔化和成型塑料，覆蓋和固定金屬，外觀光滑美觀。該方法主要用于電子設(shè)備和揚(yáng)聲器的固定和成型，以及美容鏡片的固定。

    5、超聲波點(diǎn)焊

    A、無需預(yù)先設(shè)計(jì)一條焊接線，將兩個(gè)塑料件在不同點(diǎn)進(jìn)行焊接即可達(dá)到焊接目的。

    B、對于比較大的工件，可以對難以設(shè)計(jì)焊縫的工件進(jìn)行點(diǎn)焊以達(dá)到焊接效果，并且可以同時(shí)點(diǎn)焊多個(gè)點(diǎn)。

    6、超聲波切割、封口

    由于它是利用超聲波瞬時(shí)振動的工作原理來切割化纖織物，因此具有能夠切割順利、不開裂、不拉脫的優(yōu)點(diǎn)。

    二、影響焊接的因素

    1、聚合物結(jié)構(gòu)：

    無定形聚合物的分子排列是無序的，存在一個(gè)明顯的溫度（Tg玻璃化轉(zhuǎn)變溫度），在此溫度下材料逐漸軟化、熔化和流動。這些樹脂通常能夠有效地傳遞超音速振動，并且在相當(dāng)寬的壓力/振幅范圍內(nèi)焊接良好。

    半結(jié)晶聚合物的分子排列有序，具有明確的熔點(diǎn)（Tm熔化溫度）和再凝固點(diǎn)。固體結(jié)晶聚合物具有彈性，可以吸收一些高頻機(jī)械振動。因此，此類聚合物不容易將超聲波振動能量傳遞至需要更大振幅的壓制表面。需要高能量（高熔點(diǎn)熱量）來打破半結(jié)晶結(jié)構(gòu)，使材料從結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)，這決定了該類材料熔點(diǎn)的表現(xiàn)形式。當(dāng)熔融材料遠(yuǎn)離熱源時(shí)，溫度下降并且材料迅速凝固。因此，成功的超聲波焊接需要考慮此類材料的特性（例如高振幅、良好的接頭設(shè)計(jì)、與超聲波固定裝置的有效接觸、良好的工作設(shè)備）。

    2、熔化溫度

    聚合物的熔點(diǎn)越高，焊接聚合物所需的超聲波能量就越多。

    3、硬度（彈性模量）

    材料的硬度很大地影響超聲波振動能否有效傳遞。一般來說，材料越硬，導(dǎo)電性越強(qiáng)。

    4、化學(xué)結(jié)構(gòu)

    超聲波粘合是塑料玩具行業(yè)中應(yīng)用非常廣泛的固定方法，但并不是所有的塑料都可以進(jìn)行超聲波粘合。這與塑料的性能有關(guān)。一般來說，非極性化合物（PP、PE等）難以超聲處理，而極性化合物可以超聲處理，極性化合物如PS、PMMA也可以超聲處理。在望遠(yuǎn)鏡系列等典型產(chǎn)品中，望遠(yuǎn)鏡鏡片為PMMA，鏡體為PS或ABS，因此PMMA鏡片可以直接超聲波粘合到PS或ABS鏡體上。一般來說，聚苯乙烯（PS）及其變體是玩具產(chǎn)品中常用的硬粘合劑，因此PS常用于超聲波粘合。

    三、塑料超聲波焊接應(yīng)用領(lǐng)域

    1、汽車：（交通行業(yè)）超聲波通過計(jì)算機(jī)程序控制，實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)杠、前后門、燈具、剎車燈等大型、異形工件的焊接，越來越多的反光片采用超聲波焊接。

    2、家用電器：適用于便攜式熒光燈罩、蒸汽熨斗門、電視外殼、錄音機(jī)、音響透明面板、電源整流器、電視外殼螺絲固定片、驅(qū)蚊燈外殼、洗衣機(jī)等的調(diào)節(jié)，脫水罐等 具有優(yōu)良?xì)饷苄浴?qiáng)度、美觀性的家電產(chǎn)品。

    3、填料：軟管密封、專用填料帶連接。

    4、玩具行業(yè)：超聲波技術(shù)的采用，使產(chǎn)品潔凈、高效、牢固，省去了螺絲、粘合劑、粘合劑等輔助產(chǎn)品的使用，降低了生產(chǎn)成本，使產(chǎn)品的市場競爭力將大大增強(qiáng)公司的競爭力

    5、電子：采用自動化方案設(shè)計(jì)，使用戶在保障產(chǎn)品質(zhì)量要求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。

    6、其他商業(yè)用途：從電信設(shè)備、計(jì)算機(jī)工業(yè)、印刷設(shè)備到音像制品，都可以使用恒波超聲波設(shè)備，它帶來簡單、清潔、高效的生產(chǎn)方式，給您帶來更多的機(jī)會。

    綜上所述，可以了解到超聲波塑膠焊接工藝的方法，有焊接法、鉚焊法、埋植等，影響的因素有聚合物結(jié)構(gòu)、熔化溫度、化學(xué)結(jié)構(gòu)等，應(yīng)用的領(lǐng)域有汽車、家電、電子等。