超声波塑性焊接热产生原理
来源:未知??发布时间:2020-08-17 10:15??点击:
在超声波焊接过程中,焊接过程中的能量转换主要是超声波机械能向塑性熔合热能的转变,直接影响焊接温度的变化和熔合接头的质量。但是,接头温度场的计算应基于对各种焊接机理的理解。目前对超声波塑料焊机的研究主要有两种观点。
 
1。与金属的摩擦和振动机理类似,认为在塑料零件的塑性表面施加超声波时,塑料颗粒会受到超声波的激励和快速振动,从而产生机械功和振动频率,即超声波的频率。机械工作表现为塑性颗粒振动引起的压缩与减压的连续交替,使焊接接触表面受到压缩与减压的连续交替,从而使焊接接触面由塑性颗粒振动引起的压缩与减压的连续交替所引起。由于振动和摩擦,此时机械功转化为热,是焊接表面的温升,极端的熔化连接,非焊接表面不能摩擦,温度不会升高,不会被破坏。
 
2.2.应力和应变的储能和转换机制认为,对于像塑料这样的粘弹性体,超声波在塑性体中传播,并在接缝处受到高频交变正弦应力的反复压缩和减压,直至其受热并最终形成一个接头。
 
对于储能机理和应力应变热,主要是通过对聚合物材料的动态和热力学分析来确定的。在振动外力的激励下,由于固体高分子材料的粘性效应和导热性差,塑料零件最终会产生热软化或热疲劳。通过对聚合物材料的动态热力学分析,揭示了力学认识热的本质和机理。"在较快的试验速度下,在加入塑料材料后应马上卸载的应力,应变曲线不重合,加载曲线与卸载曲线之间的面积称为滞后环,这一面积约为材料在每一循环中积累的能量,这是由于风子的粘性阻力运动转化为摩擦热,故称为年之修,连续交变应力将提高塑料的温度。峰值应力越高,滞后环面积越大,粘性阻力产生的摩擦热越多,试验载荷频率越高,塑性温度越高。
 
在移动荷载作用下,滞后热现象在塑料构件中非常普遍,如在高速塑料传动部件中,有时会起到破坏作用,如滞后热软化。在一段相对较短的时间内,交变应力会导致塑性加热减小,弹性模量下降,降低回火后的面积,从而增加热值,使温度升高,塑料最终急剧软化,突然损坏。在超声波焊接中,这种热源被用作焊接热源。当塑性变形时,能量的一部分以势能的形式储存,另一部分以热的形式散失。高分子具有高分子量和长分子链,具有分子运动的时间过程,其粘弹性表现出高频机械加热的特点。
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