超声波热塑性材料焊接方法、导能构件及其应用技术

本发明专利技术属于塑料连接技术领域，公开了超声波热塑性材料焊接方法、导能构件及其应用，在焊接过程中在待焊工件之间设置导能构件，导能构件至少覆盖待焊工件的焊接区域；导能构件为具有网孔的网状片体，导能构件的材料为金属、热塑性树脂或纤维增强热塑性复合材料，热塑性树脂或者纤维增强热塑性复合材料与所述待焊工件的材料相同或相容。本发明专利技术能够起到稳定焊接过程、提高焊接质量的作用；同时导能构件安置方便快捷，制造成本低，克服了传统在待焊工件表面加工导能筋存在的各种问题，也克服了现有文献报道中的平面导能筋和无导能筋的局限性，能够降低超声波热塑性材料焊接生产成本，提高焊接效率。

【技术实现步骤摘要】
超声波热塑性材料焊接方法、导能构件及其应用
本专利技术属于塑料连接
，尤其是涉及一种超声波热塑性材料焊接方法。
技术介绍
超声波热塑性材料焊接是一种通过将高频机械振动(频率为10～70kHz，振幅为1～250μm)作用于热塑性树脂及其复合材料零件，使其在压力下产生局部加热和熔化而形成焊缝的焊接方法。超声波焊接具有速度快、接头强度高、气密性好、容易实现自动化、无需特殊表面处理、适用的塑料范围广等优点，适合在工业中大规模使用。传统上进行超声波焊接热塑性树脂及其复合材料时，需要在待焊工件表面加工具有特定形状(如三角形、矩形、半圆形)横截面的微小凸起，称为“导能筋”。这是由超声波塑料焊接的产热机理所决定的。超声波塑料焊接过程中的热量主要来自塑料分子间的摩擦产热，也称粘弹产热，可由公式(1)描述：式中ω＝2πf为振动角频率，ε为待焊材料体系内的应变幅值，E”为材料的损失模量。由公式(1)可知，导能筋在焊接过程经历的应变幅值最大(截面最小)，故而率先发生熔化，进而“引导”焊接能量向导能筋集中，起到稳定焊接过程、提高焊接质量的作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波热塑性材料焊接方法，其特征在于，焊接过程中在待焊工件之间设置导能构件，所述导能构件至少覆盖所述待焊工件的焊接区域；/n所述导能构件为具有网孔的网状片体，所述导能构件的材料为金属、热塑性树脂或纤维增强热塑性复合材料，所述热塑性树脂或者所述纤维增强热塑性复合材料与所述待焊工件的材料相同或相容。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声波热塑性材料焊接方法，其特征在于，焊接过程中在待焊工件之间设置导能构件，所述导能构件至少覆盖所述待焊工件的焊接区域；
所述导能构件为具有网孔的网状片体，所述导能构件的材料为金属、热塑性树脂或纤维增强热塑性复合材料，所述热塑性树脂或者所述纤维增强热塑性复合材料与所述待焊工件的材料相同或相容。


2.根据权利要求1所述的一种超声波热塑性材料焊接方法，其特征在于，所述待焊工件的材料为热塑性树脂或者纤维增强热塑性复合材料。


3.根据权利要求1或2所述的一种超声波热塑性材料焊接方法，其特征在于，所述热塑性树脂或纤维增强热塑性复合材料中的热塑性树脂基体为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚醚醚酮、聚苯醚、聚砜、橡胶中的任意一种。


4.根据权利要求1或2所述的一种超声波热塑性材料焊接方法，其特征在于，所述纤维增强热塑性复合材料中的纤维为玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维、硼纤维、陶瓷纤维、聚乙烯纤维、聚酰胺纤维、聚酯纤维、PBO纤维、天然纤维中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洋，王凯峰，程子敬，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12