一、何為振動焊接

振動焊接是摩擦焊接過程，是指在上下熱塑性塑料件之間施加壓力的壯態下摩擦到一起直到生成的摩擦和剪切熱量接觸面達到充分熔融狀態。當達到設定焊接深度時（由線性傳感尺測量），相對運動停止，進入保壓階段焊縫冷卻并固化使上下塑料件分子之間重新結合的焊接方法。

二、振動焊接機的主要組成部分

1.振動頭部：—振動Spring（彈簧）

—Magnet（磁鐵）

2.加壓起動部：—油壓伺服泵

—驅動液壓缸

3.控制部：—Touch panel（人機界面）

—PLC（可變程序控制器）

電磁Magnet振動部

1.由堅固的Spring（彈簧）所支稱的振動部通過安裝在其左右的電磁線圈產生的電磁力進行左右方向的振動。

2.機械共振頻率：由彈簧系數K和包含上治具重量的振動部總重量所決定。

3.振動頻率：由流過左右電磁線圈的交流電頻率決定。

振動彈簧Spring

Spring的3種功能

1) 決定共振頻率的因素之一

2) 對垂直方向壓力的支持

3) 熔接后上產品位置的復原精度

4) *共振頻率（Wr）：Wr = √ c/m

c=spring彈簧系數

M=重量

三、振動熔接次序

1.把上下產品固定在治具上。

2.使用液壓系統加壓。

3.振動上方產品,使熔接部產生摩擦熱。

4.摩擦引起上下焊接接觸面熔化。

5.熔融狀態下停止振動，彈簧復原誤差在±0.05mm內。

6.加壓狀態下上下分子相互進行分子間的重新結合、同時進行固化。

7.固化結束后熔接循環完成。

振動熔接階段(1)

1階段-固體狀態下摩擦（開始熔融）

2階段-形成不穩定的熔融層（熔融物開始向外益出）

3階段-熔融穩定階段,熔融物的溢出量和生成量處于平衡狀態（熔融量和溢出量相等）

4階段-停止振動固化（硬化焊接部位）

振動熔接Parameters(2)

?時間—振動摩擦時間

—固化時間

?壓力—振動磨擦壓力

—固化壓力

振動振幅

·頻率·

熔接深度

四、各種材質焊接時注意事項

（1）易吸收水份的材質需充分干燥，用高壓或高溫除掉蒸汽壓。

（2）不同材質間的焊接前提是熔點差在38℃之內，而且分子結構要相似。

（3）厚度越厚對熔融層的影響也越大，熔融時間和固化時間也增加,。

熔接性能影響因素

1) Plastic結構

2) 材質的熔融溫度

3) 硬度、彈性

4) 不同材質的特性

5) 濕度熔融速度

6) 樹脂添加劑

五、振動熔接的優點

受材質、大小、外形的限制少。

可同時熔接多個產品。

熔接牢度強，氣密性能好。

耗電小，作業時無異味。

生產效率高。

治具安裝方便，適合小量多品種生產。

六、振動熔接的缺點

?熔接面為10度以內的平面.

?產品要堅固，耐得住振動摩擦.

?若焊接結構的設計不合理，有時外觀會有溢料產生

七、熔接設計時參考事項

確認產品的大小和外觀的形狀

確認材質的特性

確定產品的熔接要求SPEC（強度、外觀等…）

八、振動熔接線設計時注意事項

?熔接線的大小

?振動方向治具固定槽或設置凸緣（RIB）

?焊接筋至少有1/2以上要直接受到壓力

?確保0.8mm（120Hz :1.8mm）以上的左右移動空間

?RIB厚度︰振動垂直方向: （0.8mm * 2）+a（=2mm以上）

振動方向: lmm以上

大型振動焊（120Hz）：240Hz的約2倍

?確保益料填充空間（熔融體積*20%~30%）

?防止振動方向的晃動，設置直角凸緣RIB

?要考慮注塑件的變型

?振動方向保持10°以內的平坦度

?為達到最好的焊接牢度，焊接筋的寬度要求是產品壁厚的1~2倍。

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