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塑料之间的超声波焊接兼容性

两种塑料能够焊接兼容，必须在化学上兼容，否则，尽管两种塑料熔合在一起，但没有分子键的结合，焊接强度会非常低。超声波金属焊接机由来超声波金属焊接机英文注释：Ultrasonicmetalweldingmachine，超声波金属焊接是19世纪30年代偶然发现的。一个典型的例子是PE与PP的焊接。两种塑料都是半结晶塑料，有着相似的外观和相似的物理性能，但它们不能在化学上兼容，因此它们不能焊接在一起。

热塑性塑料能够与自身焊接在一起。例如，一个ABS的零件能够与另外一个ABS的零件焊接在一起；不同的塑料能够焊接在一起取决于两个因素；其一是它们的熔化温度很接近，在22°以内；如果熔化温度相差很大，一种塑料已经开始分解了，另一种塑料才开始熔化，两种塑料自然无法焊接在一起。其二是相似的分子结构。大多数焊接方法都可用于异种金属的焊接，但在选择焊接方法及制定工艺措施时，仍应考虑异种金属焊接时的特点。例如，ABS零件能够与Acrylic零件进行焊接是因为它们的化学属性是兼容的。一般来说，只有相似的无定形塑料才有机会彼此焊接在一起，而半结晶塑料的化学属性相差很大，它们基本上不能互相焊接在一起。

值得注意的是，即使是同一种塑料之间的超声波焊接，应该使用来自同一家供应商的同一种型号材料，否则也有可能产生焊接质量问题。

1. 耳垢防护器

一个有趣的应用是使用激光焊接Phonak耳垢防护器，整个耳垢防护器的大小只有几个毫米，需要将一个隔膜焊接到一个大约3毫米大小的垫圈上。隔膜对激光辐射是透明的，而垫圈则采用热塑材料制成，可以吸收激光辐射。

2. 分析仪器

塑料激光焊接在生物分析仪器中也有广泛应用。

塑料激光焊接加工过程中热影响范围小，因此也适用于热敏感的材料的焊接，比如表面有蛋白质涂层的生物芯片的焊接。

3. 微流控部件

生物分析仪器的例子是液体分析芯片，这种芯片含有微流道系统，用来采集及分析液体物质。通常流道只有几厘米长，可能有几十微米到几百微米宽，其宽高比都小于1。对于电动汽车来说，无疑消费者大多关心的就是它的续航能力与安全性，三元锂电池显然是较好的选择。流道承受的压力通常有几帕。这些微流道通常由很薄的塑料片构成，其厚度可能从几毫米到20微米不等。要对如此精密的产品进行焊接，掩模焊接是的方法。采用掩模焊接后，只要使用比较低质量的二极管激光就可以完成焊接，从而节省大量投资。另外，采用掩模焊接也可以大幅提高生产效率。

4. 配药系统

“给药系统”或药品配料系统可帮助患者持续用药。其越来越小巧的结构更加便于携带。1换能器通过逆压电效应将来自于发生器的超声频电压转化为同频率的超声机械振动。例如Rowe Pump 泵是一台纯物理驱动的泵，可设置不同的泵送剂量。其组件必须承受高达 4 bar 的内部压力。由于直接用于患者，因此卫生方面要求极高，而且集成的微通道直径位于 >10 μm 区域，焊缝必须完全无颗粒。借助激光焊接技术可满足这些要求。

5. 球囊导管  

球囊导管激光焊接是使用激光作为能量来源的红外线焊接，可以使用激光束直接射到吸收激光的塑料表面，使塑料熔化实现焊接。复杂零件、特型的或大尺寸零件通常需要复合式焊头（子母焊头），这时基底焊头采用铝质，钛或钢次级焊头与基底焊头相连并引导能量。***的激光焊接技术可以实现球囊头端和管体的无缝连接，使球囊导管在弯曲而狭窄的病变血管中推进时畅通无阻，对血管的损伤降至，操作过程更加安全。激光焊接技术的引进有利于进一步缩小球囊扩张导管外径。

超声波常见的问题

5，焊接原理上理解误区

相当一部分从事多年超声焊接方面的人员，对超声能量传递有一种误解，认为音波在接触面进行焊接，其实是一种误解，真正的焊接原理是，换能器把电能转换为机械能后，通过工件物质分子进行传导，声波在固体中传导声阻远小于在空气中的声阻，当声波通过工件接缝时，缝隙中的声阻大，产生的热能相当大，温度首先达到工件的熔点，再加上一定的压力，使接缝熔接，而工件的其他部分由于声阻小，温度低不会熔接。支撑工装是为防止下部零件在超声波作用时发生移动专门设计的，它通常加工成紧密匹配零件表面轮廓的形状。其原理同欧姆定律类似。

6，焊接结构的误区

超声模具（Horn）型式多样，工件的形状决定模具外形，但每部分的尺寸和弧度，材质都要严格计算的，有人错误认为只不过是一个金属块而已。设计是否合理直接影响着模具的效率，寿命，产品的合格率，严重时直接烧坏发生器。德召尼克小编在这里介绍一下：一、下降速度、缓冲太快：此一形成的速度，使动态压力加上重力加速度将把超声波导熔线压扁，使导熔线无法发挥导熔的作用，形成假相熔接。模具的材料一般使用镁铝7075，而有些人为降低成本，使用劣质材料。正规模具生产商进料都有一套严格地检验程序，加工尺寸都是经过计算机软件模拟和校验后加工出来的。品质才有保证。这些工序一般作坊是无法做到的，不经过合理设计，做出的模具，在焊接小工件时，反应问题还不明显，当大功率时就会出现各种弊端。严重时直接损坏元器件。