超聲波塑料焊接原理

 一、核心原理簡述

利用高頻機械振動能，通過焊頭傳遞到塑料結合面，摩擦生熱使接觸面塑膠瞬間熔融，在壓力下融合冷卻成為一體，整體工件常溫、僅焊縫局部熔化。

 二、四步工作過程

1. 電能轉高頻電能

焊機發生器把工頻220V交流電，轉換成15kHz/20kHz/30kHz高頻高壓交流電。

2. 電能變機械振動

換能器（壓電陶瓷）逆壓電效應：高頻電→同頻率高頻微小機械振動。

3. 振幅放大傳導

變幅桿放大振動幅度，再傳給定制鈦合金焊頭，把振動壓在兩個塑料貼合面。

4. 摩擦發熱熔接

- 上下塑件接觸面高頻高速摩擦→分子摩擦生熱（溫升150～300℃）；

- 塑料表層熔融，在氣缸壓力作用下分子相互滲透；

- 停止振動，保壓冷卻幾秒，熔層固化完成焊接。

 三、關鍵要點

1. 發熱只在焊接結合面，產品本體不會大面積受熱變形；

2. 依靠塑料分子鏈互相纏繞結合，不是膠水粘合；

3. 必須是熱塑性塑料（可反復熱熔），熱固塑料無法熔融焊接。

 常用頻率區分

- 20kHz：通用小件、電子、日用品（最常用）

- 15kHz：大件、厚壁、硬質塑料

- 30/35kHz：精密小件、薄壁易震裂產品