尼龍玻纖復合材料帶饒性的薄壁圓筒件
超聲波焊接時, 出現的破裂情況,并對其原因進行了分析, 采取有效措施解決了焊接破裂問題,,使焊接零件完全合格。
尼龍加30 % 玻纖(PA66 + 30GF) 復合塑料的零件:
該塑料注塑成帶饒性結構的兩個半圓柱形,用超聲波焊接將兩個半圓柱焊接成圓筒。在焊接過程中, 發現部分焊接破裂, 甚至飛出。調節焊接工藝參數(焊接時間,超聲波能量等) , 焊接效果不能得到改善, 能量太低時, 又不能起焊。因此僅靠簡單的焊接工藝參數的調節是解決不了問題的焊接破裂的原因分析 從零件的破裂情況, 從
超聲波焊接機焊接原理、零件材料、結構三個方面分析其原因。
材料方面原因 :
材料為:PA66 + 30GF , 具有強度高, 剛性好, 耐高溫等優點, 然而熔點高, 熔融溫度范圍小, 焊接性 能相對較差。因此該種材料的零件焊接時, 溫度變化不能過大; 同時由于不容易吸收能量, 所以受到的振動超出其承受范圍會降低焊接精確度。
MC尼龍及其原位納米復合材料的等溫結晶 行為具有很強的溫度依賴性, 隨結晶溫度的提高, 結 晶速率降低。
納米TiO2 對MC 尼龍6 基體具有異相成核作 用, 使其原位納米復合材料結晶速率常數變大, 半結 晶時間變小。
尼龍6由晶核生長占主導地位逐漸向成核機制占有很強的饒性。在焊接時, 受到振動后的變形較其它 部分更加明顯。 綜合以上三個方面分析, 得到該零件焊接破裂的 原因是因為材料的剛性好, 強度高不容易吸收振動 能, 加之其懸臂梁結構, 不能接受強的振動能, 而又 采用靠超聲振動來焊接的方法, 三個方面加一起導致 了零件的破裂。
解決方法找到了焊接破裂的原因, 針對這些原因, 可以有 以下一些解決的方法:
1、零件選用其它的材料來代替。
2、更改零件的饒性結構,減少饒性。
3、減少饒性結構受到的能量。
4、改用其它焊接方法。 因為該零件的使用要求, 是材料的剛性好、強度 高; 同時更改結構也是不太方便和經濟的。用超聲波焊接方法來焊接塑料有其優越性, 外觀好且不需要填料,比較幾中解決方案, 綜合時間及經濟效益。