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塑料薄膜超聲波焊接
在包裝領(lǐng)域，塑料薄膜因其質(zhì)輕、美觀、柔韌、無毒無味、化學(xué)穩(wěn)定性好以及低廉的價格而得到了廣泛應(yīng)用。隨著科技的發(fā)展，塑料食品包裝材料步入新的開發(fā)階段，發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的紙、金屬、玻璃等包裝材料。塑料在包裝領(lǐng)域應(yīng)用大都要經(jīng)過焊接，才能對各種物品進(jìn)行包裝。傳統(tǒng)的焊接工藝為熱封，現(xiàn)在越來多地被超聲波焊接所代替。超聲波焊接塑料的歷史雖然不長，但是具有焊接時間短、表面無損壞、非焊接區(qū)域不發(fā)熱等優(yōu)點，已被廣泛用于同種材料或不同材料(例如金屬/玻璃/塑料/陶瓷等)之間的連接。
對于熱塑性塑料薄膜，目前主要的焊接技術(shù)有:外部加熱焊接、內(nèi)部熱焊接、電磁致熱焊接3類。其中超聲波焊接屬于內(nèi)部熱焊接，且具有不需要焊劑、焊接時間短、殘余應(yīng)變應(yīng)力小、焊接強(qiáng)度高等優(yōu)點，在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多。
塑料超聲焊接中,會在塑料薄膜相互接觸的表面因振動而產(chǎn)生大量摩擦熱,另塑料的熱傳導(dǎo)率較低,這都使該區(qū)域的塑料組織溫度迅速升高超過玻璃化溫度,最終塑料組織熔化實現(xiàn)熔融連接。另外塑料摩擦生熱后具有粘彈性,當(dāng)施加交變應(yīng)力時,引起分子間連續(xù)交替的受壓和解壓,提高了分子間的勢能,這種能量也會以熱能的形式表現(xiàn)出來使塑料組織熔化,這與紙板焊接不一樣。但這部分材料在工具頭壓力作用會被擠走,材料摩擦生熱繼續(xù)進(jìn)行,可見摩擦生熱是超聲波焊接的主要原因。
塑料薄膜超聲波焊接注意事項
在某種條件下，不同厚度的塑料薄膜具有一個特定的最佳超聲熱合時間，可使其熱合強(qiáng)度最高，超聲時間或長或短，熱合強(qiáng)度都會減小;材料在超聲振動的作用下，表面部摩擦產(chǎn)生大量的熱是實現(xiàn)焊接最主要的原因。塑料超聲波焊接機(jī)理復(fù)雜，焊接質(zhì)量受眾多因素影響，如材料種類、工具頭的狀況以及超聲波頻率的穩(wěn)定性等方面，還需作進(jìn)一步深入分析。
塑料超聲波焊接技術(shù)是借助超聲波使塑料件接觸面的分子快速融合在一起的一種加熱連接方法.它有時間短、表面無損壞、非焊接區(qū)域不發(fā)熱、無需前處理、操作簡單等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于航空航天、儀器儀表、食品包裝、電子工業(yè)等領(lǐng)域。
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