塑料材料千差万别,有的“吃”能量,有的“怕”能量。选择合适的振幅,首先要了解您的材料属于哪一类。
根据超声波焊接特性,塑料可分为两大类:
非结晶性塑料(如ABS、PC、PS 、 PMMA):分子结构无序,易于传递超声波能量。它们在温度高于玻璃化转变温度后,随着温度增加会表现出逐渐软化特性。
半结晶性塑料(如PA尼龙、PP、PE
、 POM):分子结构有序,能量传递效率较低。它们在达到熔点时会表现出突然液化的现象。
根据行业研究和实验数据,不同材料的振幅需求如下:
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材料
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焊接难度
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振幅需求
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备注
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ABS、PS
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易
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低-中等
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非结晶性,容易焊接
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PP、PE
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中等
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中等
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半结晶性,需较高能量
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PC、PMMA
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中等-难
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中等-高
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对发白敏感,需精确控制
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玻纤增强尼龙
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难
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高(需精确控制)
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半结晶性+增强材料
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采用伺服驱动的超声波焊接设备进行实验,可以精确测量材料的“熔化启动时间”——从超声波起振到材料开始熔化的时间。研究发现:
PP材料:随着振幅的增加,焊接强度逐渐增加,熔化启动时间减小
PC材料:存在一个明确的振幅阈值,低于这个振幅,材料根本不熔化
这说明:对于非结晶材料如PC,振幅选择尤为关键,必须达到临界值以上才能实现焊接;而对于半结晶材料如PP,在一定范围内振幅越大效果越好,但需防止过大导致损伤。
对于35kHz焊接机,振幅通常在8-30微米范围内。对于20kHz 设备,振幅范围通常在20-60微米。具体选择需结合材料、焊接面积和设计要求。
齐康超声波积累了数千种材料的焊接参数数据库。无论您的产品使用何种材料,我们都能提供振幅参考值。欢迎寄送样品,让我们用实测数据为您验证。