聚醚醚酮超聲波焊接工藝研究.pdf

1、半結(jié)晶性熱塑性材料聚醚醚酮具有高熔點(diǎn)、耐腐蝕、高韌性等優(yōu)點(diǎn)，因而在航空航天、機(jī)械、電子、醫(yī)療等領(lǐng)域逐漸得到認(rèn)可和應(yīng)用。隨著采用聚醚醚酮制作構(gòu)件復(fù)雜程度的增加，對其焊接方法的要求日益增強(qiáng)。其中，超聲波焊接方法具有高效、成本低、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，成為最受關(guān)注的焊接方法之一。
　　由于聚醚醚酮具有343oC的熔點(diǎn)，并且具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)，因此在超聲波焊接的過程中出現(xiàn)較多的問題，尤其是焊縫的成型問題。研究結(jié)果表明，影響焊縫成型，即導(dǎo)能筋熔化鋪

2、展過程的主要因素包括焊接振幅、焊接壓力、導(dǎo)能筋的高度和導(dǎo)能筋的頂角角度。為此，這里采用逐漸增加焊頭相對位移的方法對這些因素對焊縫成型的過程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并分析了各種條件下獲得的焊接接頭強(qiáng)度和斷口特征。
　　研究結(jié)果表明，焊接振幅的大小決定了焊接時(shí)焊接界面處的熱流密度，采用超過38μm的焊接振幅時(shí)，界面處生成的熱量才能將界面樹脂熔化形成焊縫，但是當(dāng)焊接振幅超過45μm時(shí)界面處會(huì)產(chǎn)生過多的焊接熱量，使得焊縫成型質(zhì)量下降。通過增大焊接

3、壓力，可以增加熔融樹脂的剪切速率，從而促進(jìn)導(dǎo)能筋的熔化鋪展，減小焊縫孔洞缺陷的尺寸和數(shù)量。
　　增大導(dǎo)能筋的高度可以增加下焊件表面樹脂的熔化量，但是隨著導(dǎo)能筋和下板接觸面積的增加，導(dǎo)能筋的聚能作用逐漸降低。在本試驗(yàn)條件下，采用0.5mm高度的導(dǎo)能筋，既可以保證下板表面樹脂的熔化，也可以保證不對焊件本身產(chǎn)生破壞作用。采用60°和90°的導(dǎo)能筋，可以較好的發(fā)揮導(dǎo)能筋的聚能，定位防滑和引導(dǎo)鋪展過程的作用。120°導(dǎo)能筋能夠起到定位防滑的