塑料超聲波焊接可以防水，但這取決于塑膠件材料選擇、超聲線設(shè)計(jì)、塑膠件設(shè)計(jì)、以及焊接工藝參數(shù)等多方面因素的綜合作用，才能確保防水的可靠性。一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò)，就容易造成不良。
 

1、超聲波焊接可以防水

經(jīng)常有工程師在問(wèn)：塑料超聲波焊接可以防水嗎?

有的工程師回答：不能防水，因?yàn)橹霸?jīng)用過(guò)，不良率很高，客戶投訴;

有的工程師回答：可以防水，有成功案例。

那么，到底能不能防水?

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和分析，結(jié)論是：塑料超聲波焊接可以防水，但這取決于塑膠件材料選擇、超聲線設(shè)計(jì)、塑膠件設(shè)計(jì)、以及焊接工藝參數(shù)等多方面因素的綜合作用，才能確保防水的可靠性。一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò)，就容易造成不良。
 

2、材料選擇

關(guān)于材料選擇、塑膠件設(shè)計(jì)和焊接工藝參數(shù)等，具有防水要求的超聲波焊接必須首先滿足基本的超聲波設(shè)計(jì)指南。具體請(qǐng)參考“降本設(shè)計(jì)”公眾號(hào)和頭條號(hào)的文章。

超聲波焊接需要達(dá)到防水要求，則對(duì)超聲波焊接的質(zhì)量和強(qiáng)度提出了更高的要求。

對(duì)于無(wú)定形塑料，例如PPO、ABS、PC、PC/ABS、PMMA等，因?yàn)槠淙菀缀附?，也更容易?shí)現(xiàn)防水要求。

而半結(jié)晶塑料，例如PA66、PBT，再加上玻纖的影響(玻纖含量過(guò)高會(huì)影響焊接性能)，則很難焊接，要實(shí)現(xiàn)防水要求挑戰(zhàn)非常大。
 

3、塑膠件設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

1)超聲線的尺寸

要達(dá)到防水要求，超聲線的尺寸需要盡可能的大，以達(dá)到提高焊接質(zhì)量的目的。超聲波尺寸越大，防水性能越好。

2)超聲線轉(zhuǎn)角處圓角設(shè)計(jì)

在整個(gè)焊接面上必須有一個(gè)封閉的超聲線設(shè)計(jì);在超聲線轉(zhuǎn)角處，則需要進(jìn)行圓角設(shè)計(jì)，以避免超聲波溶料堆積，影響焊接質(zhì)量。

3)凹槽式和剪切式較好

相對(duì)于基本型的，使用凹槽式和剪切式的焊接面比較好。

4)定位

兩個(gè)焊接塑膠件之間需要準(zhǔn)確定位，首先建議通過(guò)使用定位柱或者定位孔等方式進(jìn)行自我定位;如果這種方式很復(fù)雜，則必須通過(guò)焊接夾具定位。

5)超聲線等相關(guān)尺寸的精度要求

超聲線以及定位特征等相關(guān)尺寸必須進(jìn)精密管控，以確保焊接質(zhì)量。

6)增加表面粗糙度

可以在焊接面上增加表面粗糙度，以提高焊接質(zhì)量。

7)使用近程焊接，而不是遠(yuǎn)程焊接

8)避免凹凸不平、落差大等復(fù)雜超聲波焊接表面

9)可考慮增加一個(gè)密封圈
 

4、焊接工藝參數(shù)

要提高焊接質(zhì)量和強(qiáng)度，確保焊接防水性能，則焊接工藝參數(shù)設(shè)置的首要原則是朝著提高焊接能量的方向進(jìn)行：

使用大功率超聲波焊接機(jī)

保證足夠大的振幅和頻率

增加焊接時(shí)間

增加焊接壓力

而顯然，焊接能量過(guò)大，有可能造成塑膠件斷裂和損壞、表面燙傷和溢料等缺陷，需要在二者之間取得平衡，這可以通過(guò)反反復(fù)復(fù)的調(diào)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
 

5、另外，關(guān)于焊接工藝參數(shù)有以下注意事項(xiàng)

1)避免下降速度太快：容易把超聲線壓扁，使超聲線無(wú)法發(fā)揮導(dǎo)熔的作用，形成假相熔接。

2)焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)：塑膠件因接收過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的熱能，不僅使塑料材質(zhì)熔化，進(jìn)而造成塑料組織焦化現(xiàn)象，產(chǎn)生砂孔，水或氣即由此砂孔滲透而出，而且這這種缺陷很難被檢測(cè)和發(fā)現(xiàn)。