塑胶产品中超声波结构设计的注意事项，了解这个很重要

在塑料产品结构设计的许多连接方法中，塑料零件的焊接也是必不可少的一种，其焊接方法也涉及很多。当前，用于各种类型部件的最常用的焊接方法是：超声波焊接，振动焊接，旋转焊接，热板焊接，感应焊接，接触电阻焊接，热气焊接，挤压焊接等，但是超声波焊接是在我们对塑料产品的实际工作中使用最广泛的本文，本文将与您分享超声波焊接工艺的相关内容。

首先，我们必须真正了解焊接原理。只有这样，我们才能设计出良好的焊接结构并成为该结构的真正工程师，否则您所谓的经验和信息将成为您的绊脚石。

焊接原理：几乎所有焊接都是通过移动两个焊接零件的焊接端面分子，使它们相互扩散和缠结。以达到互连的目的。例如，我们的超声波焊接利用焊头的高频振动使两个焊接部件在高频下发生摩擦，从而将机械能转化为热能。热能溶解两个焊接表面上的分子以恢复其活性。然后，借助外力使分子相互缠结，达到焊接的目的。实际上，不难理解焊接是导致分子相互缠结的过程。

从可以看出超声波焊接的原理：

①超声波设备的工作原理：

输入低频电→通过电源箱变频将其转换为高频电输出→通过侧变装置将高频信号转换为机械振动→通过变幅器积分振幅→输出能量，将焊头引至高频率振动→焊接头塑料零件的高频摩擦产生热能以熔化塑料→气压装置同时向下压并使两个零件移动在一起，然后冷却以达到粘合的目的。

②超声波设备各组成部分的基本参数：

通过电源盒进行频率转换后，其输出频率通常在2050kHZ之间（最常用的是20kHZ），其幅度通常为1560um。有时，频率调整为15kHZ。此声频适用于超声波较大的零件或柔软的材料，例如大的PP材料外壳。一旦塑料通过超声部分熔化，超声将立即停止，通常该超声过程将在0.51.5S内完成。

超声波焊头设计

对于易于通过超声波焊接的塑料（如ABS，PC，HIPS等），通常按以下方式设计接头形式

选项一

该接头的设计不适用于超声波焊接。焊接时间长，焊接能量大，焊接后溢流周围有熔化的胶水，影响产品的外观。

选项二

改进的超声波线设计，通常我们制作一个小的三角形骨骼，这将减少焊接能量和时间，仍然会出现少量的飞边，影响外观。

选项三

通常，为了防止胶水的溢出影响外观，我们必须如左图所示将其制成，然后将超声波导线放在挡块内以防止塑料熔体溢出。

选项四

当产品的壁厚不足以形成止动结构时，为了防止塑料熔体溢出并影响外观，我们通 常按照左图所示制作产品结构，并制作一个闪光收集器以防止不良现象

选项五

经验丰富的设计师应该知道，没有艺术线条的产品很可能在组装变形后导致上盖和下盖未对准，从而导致划痕。超声波是相同的，并且可能会出现未对准的情况。为了防止刮擦，最好在上面做些美术线条。

超声波线的具体参数设计

实际上，超声线的参数与超声零件和材料及其体积有一定的关系。通常可以这样设计它，仅供参考。

常用超声波线材设计尺寸

非晶态聚合物半结晶聚合物尺寸小零件大零件小零件大零件h0.30.40.50.60.50.70.71.0θ6090 °

90 °挡块的设计参数通常如下：

有时为了增加超声焊接强度，我们还可以在超声表面上做一些纹理以提高超声强度，如图所示：

有经验的设计人员应该知道，超声波焊接后，产品的缝隙有时会不均匀，有些较大，有些较小。为什么会这样呢？我们如何在设计中防止它？

首先，我们假设超声波处理设备没有问题，那么我们必须在设计中解决这种现象。让我们一起分析~~

错误原因一：超声线的设计不良。

错误原因二：超声零件的材质不同。在超声焊接中，两个超声部件尽可能使用相同的材料。

与PA一样，它只能与PA超声连接。POM只能对POM进行超声检查。使用不同的材料彼此进行超声波处理，更为严重的现象是根本无法焊接。相对而言，半结晶塑料更容易发生超声波或不良超声波。

如果由于产品需求，必须使用两种不同的材料进行超声波焊接，建议使超声波结构成为机械联锁

错误原因三：超声波零件太潮湿或零件与玻璃纤维或其他阻燃剂及其他化学成分混合，也可能导致超困难或不良现象

根据文章的篇幅，这里将整理并分享塑料产品的超声波焊接结构设计的相关内容。我希望它对从事设计或将要进入该行业的人有帮助。

一些超声波产品产品样式：

文章到这里，不知道大家都了解的怎么样了呢？之后也会分享更多有趣的知识和内容，也会分享一些UG建模的小技巧和小教程，感兴趣的小伙伴们记得点个关注不要错过了之后的精彩内容啊！

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