摩擦辅助超声波焊接塑料构件成热机理与应用

• 作者: 朱永伟 杨庭飞 葛永成 谢洋阳
• 来源期刊: 塑料
• 学科: 工学
• 关键词: 塑料构件 超声波焊接 摩擦生热 成热机理 基础试验
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 计算机辅助设计与数据库
• 页码范围: 84-88
• 页数: 5页
• 分类号: TG439.9
• 语种: 中文

摘要

在超声波焊接基础上,结合旋转超声加工的特点,提出了摩擦辅助超声波焊接新方法,建立了左右拼接及上下固接焊接方式模型,推导出了热流密度计算公式.运用ANSYS软件热力耦合模块,建立了尼龙材质塑料件焊接熔化温度场模型,分析了在转速400 r/min、轴向力10N和焊接振幅10μm的条件下,摩擦及超声作用的成热机理及可达温度,以摩擦作用1 s所产生的温度(191℃)为启动热源,超声作用时间为0.5s所产生的温度为255℃,达到尼龙材质塑料件的熔化温度.进行单一摩擦热作用与摩擦辅助超声作用基础试验,得到了良好的焊接效果,验证了模拟分析的正确性,表面引入摩擦辅助可以显著提高塑料焊接熔化效率,有利于摆脱传统超声波焊接对振幅的依赖性,拓展超声波焊接的使用范围.