超声波的特性
从超声波焊接的角度，超声波具有三个非常重要的特性，这三个特性与超声波的焊接质量密切相关，是超声波焊接过程中发生的诸多现象的根源。理解这三个特性有助于理解超声波焊接的工艺要求，产品设计工程师从而可以正确的设计超声波焊接结构来满足超声波焊接的工艺要求，提高超声波的焊接质量。因此，当物体的振动超过一定的频率，即高于人耳听阈上限时，人们便听不出来了，这样的声波称为“超声波”。
超声波的三个特性、产生的焊接现象、及其对塑胶件结构设计要求如表1所示:
1) 能量大；超声波能够产生的比声波大得多的能量，这是超声波能够对塑胶件件进行焊接的基础，同时这也是超声波焊接强度较高的根本原因；正由于其产生巨大能量的能力，超声波甚至能够进行金属零件的焊接；6．先功放板后设备超声波焊接机的功率放大部分的故障率在整个超声波设备中占的比例很高，所以先检修超声波发生器的功率放大部分往往可以事半功倍。而在另一个方面，恰恰由于能量大，超声波有可能对焊接界面造成；同时可能对塑胶件其它部位或者塑胶件上已经装配的其它零部件造成损坏。
2) 方向性好，几乎是直线传播；由于超声波的波长很短，衍射效应不显著，所以可以近似地认为超声波是沿直线传播，即传播的方向性好，容易得到定向而集中的超声波束。因此，这要求超声波焊头与焊接零件保持足够大的接触面积，保证超声波能能够传导到焊接界面。同时，如果在传播方向上存在孔洞等，超声波就难绕过孔洞传导能量，这也是超声波结构设计时需要注意的地方。非常温条件下工作时，应选用相应的保证低温或高温力学性能的焊条。
3) 衰减性；超声波焊接的特点是它发热只集中在焊接部分，焊缝牢固而美观，不管塑料的规格大小，几乎所有在硬壳塑料焊接可以采用超声波焊接。尽管超声波的穿透能力强，但超声波在物体里传播始终都存在着衰减，传播的距离越远，能量衰减越厉害。另外，在不同的塑料中，超声波能量的衰减程度不一致。例如，在无定形塑料中，如ABS，其能量衰减程度较小，两个ABS塑胶件即使是远程焊接也能保证焊接质量；在半结晶塑料中，如PA66，超声波能量衰减程度大，超声波传播距离较短，很难保证远程焊接的质量。
超声波焊接的微观过程
从微观上来看，当两个塑胶件从开始接触到后熔合在一起，可以分为四个阶段：
阶段：开始熔化阶段。在这一阶段，两个焊接零件表面间的摩擦和内部摩擦产生热量，塑料开始受热熔化。
第2阶段：连接阶段。在这一阶段，两个零件开始熔化在一起，形成较薄的熔合层，随着热量的增加，熔合层的厚度继续增加。
第3阶段：稳态熔流阶段。在这一阶段，熔合层的厚度继续增加，直到达到一定的厚度保持不变，振动停止。
第4阶段：保压/冷却阶段。在这一阶段，在焊接压力的保持下，熔流开始冷却凝固，两个塑胶件终焊接成一体。
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