聚醚醚酮超聲波焊接工藝研究.pdf

1、半結晶性熱塑性材料聚醚醚酮具有高熔點、耐腐蝕、高韌性等優(yōu)點，因而在航空航天、機械、電子、醫(yī)療等領域逐漸得到認可和應用。隨著采用聚醚醚酮制作構件復雜程度的增加，對其焊接方法的要求日益增強。其中，超聲波焊接方法具有高效、成本低、自動化程度高等優(yōu)點，成為最受關注的焊接方法之一。
　　由于聚醚醚酮具有343oC的熔點，并且具有結晶結構，因此在超聲波焊接的過程中出現(xiàn)較多的問題，尤其是焊縫的成型問題。研究結果表明，影響焊縫成型，即導能筋熔化鋪

2、展過程的主要因素包括焊接振幅、焊接壓力、導能筋的高度和導能筋的頂角角度。為此，這里采用逐漸增加焊頭相對位移的方法對這些因素對焊縫成型的過程進行了實驗研究，并分析了各種條件下獲得的焊接接頭強度和斷口特征。
　　研究結果表明，焊接振幅的大小決定了焊接時焊接界面處的熱流密度，采用超過38μm的焊接振幅時，界面處生成的熱量才能將界面樹脂熔化形成焊縫，但是當焊接振幅超過45μm時界面處會產(chǎn)生過多的焊接熱量，使得焊縫成型質(zhì)量下降。通過增大焊接

3、壓力，可以增加熔融樹脂的剪切速率，從而促進導能筋的熔化鋪展，減小焊縫孔洞缺陷的尺寸和數(shù)量。
　　增大導能筋的高度可以增加下焊件表面樹脂的熔化量，但是隨著導能筋和下板接觸面積的增加，導能筋的聚能作用逐漸降低。在本試驗條件下，采用0.5mm高度的導能筋，既可以保證下板表面樹脂的熔化，也可以保證不對焊件本身產(chǎn)生破壞作用。采用60°和90°的導能筋，可以較好的發(fā)揮導能筋的聚能，定位防滑和引導鋪展過程的作用。120°導能筋能夠起到定位防滑的