超聲波焊接的溫度是多少？

   超聲波焊接的溫度是多少，一般不去特別考慮，因?yàn)椋?/span>
   

超聲波塑料焊接是個(gè)瞬時(shí)、高溫、高壓、局部生熱的過程，兩塑料件待焊面在壓力的作用下緊密接觸，超聲波的作用下，接觸面塑料迅速升溫熔化；超聲波停止后，接觸面熔融的塑料在焊頭壓力的作用下，變形并慢慢凝固成具有一定連接強(qiáng)度的接頭。

整個(gè)焊接過程焊接時(shí)間短，只有零點(diǎn)幾秒到幾秒，加上機(jī)械作業(yè)時(shí)間在內(nèi)不超10s，焊接區(qū)域的溫度在零點(diǎn)幾秒的時(shí)間內(nèi)從室溫升到焊接塑料的粘流態(tài)溫度以上；同時(shí)焊接只是在焊接接觸面的局部產(chǎn)生熱量，局部焊接區(qū)域的溫度場是個(gè)封閉環(huán)境。

這樣，超聲波塑料焊接的溫度具有瞬時(shí)、升溫速度快、局部高溫的特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行測量非常困難，而且由于焊接區(qū)域熔化后會(huì)在一定壓力下產(chǎn)生擠壓變形，熔化材料的鋪展過程對(duì)于焊接溫度場和應(yīng)力場分布的作用巨大，且熔化塑料在高溫下可能分解產(chǎn)生氧化性氣體。這樣，超聲波塑料焊接的溫度測量更是困難重重，也不能采用紅外燈非接觸測量方式。

超聲波塑料焊接的好壞取決于換能器焊頭的振幅，所加壓力及焊接時(shí)間等三個(gè)因素，焊接時(shí)間和焊頭壓力是可以調(diào)節(jié)的，振幅由換能器和變幅 。桿決定。這三個(gè)量相互作用有個(gè)適宜值，能量超過適宜值時(shí)，塑料的熔解量就大，焊接物易變形；若能量小，則不易焊牢，所加的壓力也不能太大。這個(gè)最佳壓力是焊接部分的邊長與邊緣每1mm的最佳壓力之積。

超聲波焊接的溫度解釋：

      從上述超聲波焊接原理來分析，超聲波焊接機(jī)本身是不產(chǎn)生溫度的，是塑料殼上下接觸面高頻振動(dòng)摩擦產(chǎn)生熱量。初次接觸超聲波焊接設(shè)備的朋友，一般不理解這個(gè)原理，我們一般會(huì)讓他用手去觸摸超聲波焊頭，并不會(huì)發(fā)熱，并不會(huì)像傳統(tǒng)其他焊接方式一樣，如熱板、熱熔、甚至是高周波焊接，本身都是需要加熱才會(huì)發(fā)熱的。

      超聲波焊接塑料產(chǎn)品，焊接時(shí)產(chǎn)生的溫度需要克服塑膠材質(zhì)的熔點(diǎn)才可以實(shí)現(xiàn)粘合，不同的塑料材質(zhì)，他們的性能是不同的，熔點(diǎn)也是不同的，需要采用的超聲波頻率和功率也是不同的。作為使用超聲波焊接設(shè)備的技術(shù)人員，沒有必要對(duì)焊接溫度做深入分析。 如果焊接是出現(xiàn)了不良，可以通過優(yōu)化焊接參數(shù)來解決問題。

　　超聲波焊接振幅與溫度、焊接尺寸和焊接環(huán)境關(guān)系的試驗(yàn)，結(jié)合理論分析可知：當(dāng)器件結(jié)構(gòu)尺寸和焊接環(huán)境一定時(shí)，超聲波焊接存在一臨界振幅，當(dāng)振幅小于該臨界值時(shí)，在焊區(qū)最高溫度到達(dá)Tg前溫度場達(dá)到平衡，因此不管施加多長時(shí)間的超聲波都不會(huì)出現(xiàn)劇烈的黏彈性產(chǎn)熱過程，聚合物也不會(huì)發(fā)生熔融。進(jìn)一步減小振幅，當(dāng)振幅為14.4Um時(shí)，溫度曲線顯示，當(dāng)焊接時(shí)間接近12s，溫度才達(dá)到峰值，接著溫度保持在該溫度值附近直至超聲過程結(jié)束?！?/span>

　　　　比較振幅15.0um和14.4um的溫度曲線可以看出，振幅減小，平衡溫度會(huì)隨之減小，而達(dá)到平衡溫度所需要的時(shí)間變長。

所以，這一過程中的平衡溫度可以通過振幅的大小來進(jìn)行有效調(diào)節(jié)和控制，而并不像大振幅時(shí)所出現(xiàn)的劇烈黏彈產(chǎn)熱過程那樣難以控制。對(duì)低振幅超聲波這一特性的有效利用，將有可能實(shí)現(xiàn)聚合物器件的超聲波非熔融連接。

   　 另外，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，超聲波加工過程中極易出現(xiàn)焊接不均勻和局部過熱的現(xiàn)象，這在很多文獻(xiàn)中都有所提及，也是超聲波焊接的主要缺陷。

　　　　根據(jù)上面的理論和實(shí)驗(yàn)分析，這主要是因?yàn)椋寒?dāng)焊區(qū)表面互相接觸時(shí)，超聲能量會(huì)在首先接觸的區(qū)域集中而使局部溫度升高，當(dāng)該區(qū)域溫度到達(dá)玻璃點(diǎn)轉(zhuǎn)化溫度后，由于黏彈熱使溫度進(jìn)一步迅速升高產(chǎn)生熔融，在熱傳導(dǎo)作用下該局部區(qū)域附近材料的溫度也會(huì)很快到達(dá)玻璃點(diǎn)轉(zhuǎn)化溫度而產(chǎn)生劇烈的黏彈熱，這種惡性循環(huán)會(huì)使大部分超聲能量集中在該區(qū)域，從而使該區(qū)域材料熔融，甚至過熱分解，產(chǎn)生焊接不均勻的現(xiàn)象。而低振幅超聲波能夠使溫度維持在玻璃點(diǎn)轉(zhuǎn)化溫度以下，對(duì)于這種焊接不均勻現(xiàn)象的改善具有重要意義。