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影响超声波塑料焊接强度的原因解析
超声波焊接热塑性塑料的产品强度一般都比较低，难以满足产品强度要求，我们只有深入分析影响超声波焊接强度的原因才能更好地对症下药找到方法使产品的强度达到要求。
经分析导致超声波焊接强度不够的原因主要有以下几个方面：
（1）超声波焊接夹具
超声波焊接夹具与产品的接触面受力是否均匀直接影响超声波焊接的效果，进而对焊接后产品的强度产生影响。当产品受力均匀时，各焊接部位能达到一致稳定的焊接状态，从而获得较理想的焊接效果。当产品受力不均匀时，产品部分区域可能出现焊接不充分而使产品局部强度不足。如果加大超声波输出的能量可使焊接强度提升，但是与此同时也会产生另一个质量问题，就是会导致产品出现压伤的情形。 一般来说，超声波焊接作业时，只要焊接产品与焊接夹具表面只要接触准确就可以得到理想的焊接效果。其实这只是表面的看法，超声波既然是摩擦振动，就会出现超声波传导的现象，如果只是观察硬件（产品与焊接夹具）的吻合程度，而忽略了超声波焊接作业的方式，必定会产生舍本逐末或误判的后果。事实上焊接夹具的吻合度，产品截面的高低、肉厚、深浅、材质的组织，必定是无法百分之百承受相同的压力。另一方面，上模（HORN）输出的能量每一点都有误差，并非整个面发出的能量都相同，这也势必产生产品焊接程度的差异。不过，通过调节超声波焊接机本身的水平螺丝可以尽可能地修正上模输出的能量误差。 超声波焊接夹具主要起定位及承载的作用。对于具有复杂三维曲面形状及加工精度要求高的产品，对超声波夹具的加工精度则有较高的要求。
（2）超声波焊接条件
超声波焊接作业的条件是指机器的输出功率、压力（动态压力与静态压力）、焊接时间、硬化时间、延迟时间等诸元素的设定。通过优化超声波焊接作业的条件往往能获得理想的焊接效果。 在实施超声波焊接时，如果压力太大，气缸下降缓冲太快，易把超声波焊接线压平，虽然产品看似已经密合，但因焊接线已经受挤压而下陷，失去了焊接效果，形成塑料零见面与面的强迫焊接，而非三角形点的引导焊接，所以产生假焊假象。 输出功率指的是产品在焊接过程中，超声波机器单位时间内输出的能量。输出功率与焊接时间及振幅成正比。通常通过调整振幅来控制超声波机器的输出功率。输出功率太大会导致产品表面压伤，产生毛边等问题；输出功率太小则影响产品焊接强度。焊接时间指的是产品在焊接过程中，超声波机器从能量输出到结束的时间。合理的焊接时间设计可得到理想的能量输出，从而达到最佳的焊接效果。 硬化时间是指超声波焊接完成后上模继续压着物体使刚刚融化的焊接线充分固化的时间。硬化时间太长，会导致产品表面压伤，太短则焊接线未完成固化，影响焊接强度。 延迟时间指的是为了让需要进行超声波焊接的产品充分吸收超声波机器所发出的能量，先将产品预压到一定的紧密度后，在发出超声波，从产品预压到发出超声波这段时间叫延迟时间。延迟时间太长会导致产品表面压伤，产品产生毛边等问题；太短则能量未完全吸收，影响产品焊接强度。
（3）超声波焊接线
超声波焊接线的尺寸及形态对产品焊接强度的影响也是非常直接的。通常，超声波焊接线的尺寸大小与产品焊接强度成正相关。也就是说尺寸越大，产品焊接后的强度越高。但是，这不是说焊接线的尺寸越大就越好。焊接线的尺寸太大时，会引发另外一个问题即产品极易出现毛边。
延伸阅读：超声波焊接线设计原则
（4）塑料产品材料
非结晶性硬质塑料，如聚碳酸酯PC、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯聚合物类ABS、聚苯乙烯PS、局甲基丙烯酸甲酯PMMA等，对超声波能量通常具有良好的透射率，高频振动能可经过较长的距离传输的接口区域，因此这些材料具有良好的焊接性能。而半结晶性塑料，如聚酰胺PA、聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚甲醛POM等，对超声波能量通常具有较强的消声作用，高频振动能经过较长的距离传输到接口区域时，超声波能量会很快衰减，因此半结晶性塑料的焊接性能相对较差。
延伸阅读：超声波塑料焊接材料的选择
在超声波焊接过程中，不可避免的问题是强度经常不能满足期望的标准。当然，在焊接操作期间不可能获得一件式的强度。我们只能创造条件，使其尽可能达到产品的强度要求。
