CN206663815U - 采用超声波技术的塑料焊接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用超声波技术的塑料焊接结构，该采用超声波技术的塑料焊接结构包括设于塑料件上的第一焊接面和设于焊接件上的第二焊接面，所述第一焊接面和第二焊接面焊合形成焊区；所述第一焊接面或第二焊接面上设置有超声波线，所述超声波线的横截面呈三角形设置，具有提高塑料超声波焊接的结合力的优点。

Description

采用超声波技术的塑料焊接结构

技术领域

本实用新型涉及塑料的快速焊接技术领域，特别涉及一种采用超声波技术的塑料焊接结构。

背景技术

超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区（即两个焊接的交界面处）声阻大，因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差，热量不能及时散发，聚集在焊区致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链。

通过超声波焊接技术的使用，不仅降低了模具的复杂程度及成本，且在后续组装过程中更加节能、快速、美观、融合强度高。但在实际使用过程中，由于各种因素的影响（比如材料的分子结构、超声波能量的传递等因素）导致塑料结合处的结合力相对偏小。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种采用超声波技术的塑料焊接结构，提高了塑料超声波焊接的结合力。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种采用超声波技术的塑料焊接结构，包括设于塑料件上的第一焊接面和设于焊接件上的第二焊接面，所述第一焊接面和第二焊接面焊合形成焊区；所述第一焊接面或第二焊接面上设置有超声波线，所述超声波线的横截面呈三角形设置。

采用上述结构，通过三角形的超声波线设置，使其在焊接时可以迅速融化，在超声波焊接设备在融化邻接的第一焊接面和第二焊接面前，融化的超声波线融合在第一焊接面和第二焊接面上，在压力作用下压合，实现第一焊接面和第二焊接面的焊接，具有快速焊接以及增强焊接后结合力的效果。

进一步优选为：所述超声波线的顶角角度大小由塑料件和焊接件的材料决定，从晶性塑料到非晶性塑料顶角角度依次减小。

进一步优选为：所述塑料件和焊接件为非晶性塑料时，所述超声波线的横截面呈等边三角形设置。

进一步优选为：所述塑料件和焊接件为半晶性塑料时，所述超声波线的横截面呈等腰三角形设置，且所述三角形的顶角呈90°设置。

采用上述结构，晶性塑料、半晶性塑料和非晶性塑料的分子结构排列从规则排列转变成无规则排列，融化的难度依次增大，所以三角形的顶角设置呈渐小设置，使得超声波线可以更加快速的融化。

进一步优选为：所述第一焊接面和/或第二焊接面为粗糙面。

采用上述结构，将第一焊接面或\和第二焊接面设置呈粗糙面用于提高接触面积，使得融化后的超声波线与第一焊接面和第二焊接面间的连接更加紧密。

进一步优选为：所述超声波线呈间断式设置。

在焊接时如果超声波线局部没有焊接牢，导致脱开的话，会对整条超声波焊接线的焊接造成影响，通过间断式设置，由于每段超声波线之间没有相互影响，因此有效避免了这一问题。

进一步优选为：设有所述超声波线的横截面上设置有凹槽，所述超声波线设于凹槽内。

如此设置，避免焊接时超声波先从两侧溢出影响美观，同时降低处理成本。

进一步优选为：当所述焊接件嵌设或套设在塑料件上时，所述塑料件和焊接件位于焊区侧面的贴合面间呈过盈配合。

采用上述结构，通过过盈配合设置使得塑料件和焊接件的连接更加紧密。

进一步优选为：所述超声波线靠近贴合面设置。

采用上述结构，进一步加强连接强度。

进一步优选为：所述超声波线一体设于塑料件和焊接件中硬度低的一方。

采用上述结构，使得超声波线更易融化，提高融化速度和结合力强度。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：焊接速度快，连接强度高和焊接结合力大。

附图说明

图1是实施例一的结构示意图；

图2是实施例三的结构示意图；

图3是实施例四的结构示意图；

图4是实施例五中超声波线的结构示意图；

图5是实施例六的结构示意图。

图中，1、焊接件；11、第二焊接面；2、塑料件；21、第一焊接面；3、超声波线；4、贴合面，5、凹槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的保护范围内都受到专利法的保护。

实施例1：一种采用超声波技术的塑料焊接结构，如图1所示，包括设置在塑料件2上的第一焊接面21和设置在焊接件1上的第二焊接面11，第一焊接面21和第二焊接面11焊合形成焊区。

塑料件2和焊接件1采用相同的材料制成，其中焊接件1的厚度小于塑料件2的厚度，在第二焊接面11上设置有一超声波线3，使其超声波线3更加靠近超声波焊接设备的焊头，加速超声波先融化。

超声波线3的横截面呈三角形设置，超声波线3的顶角角度大小由塑料件2和焊接件1的材料决定，从晶性塑料到非晶性塑料顶角角度依次减小，本实施例中塑料件2和焊接件1为非晶性塑料，超声波线3的横截面呈等边三角形设置。

其中，第一焊接面21和第二焊接面11均为粗糙面以此增大连接面积，增强连接强度。

在焊接时，将塑料件2上的第一焊接面21和焊接件1上的第二焊接面11贴合，放置到超声波焊接设备的工作台上，其中，焊接件1朝上放置，启动超声波焊接设备的焊头下压，于焊接件1接触后，继续施加一定的压力，使得三角形超声波线3迅速融化，在超声波焊接设备在融化邻接的第一焊接面21和第二焊接面11前，融化的超声波线3融合在第一焊接面21和第二焊接面11上，在压力作用下压合，实现第一焊接面21和第二焊接面11的焊接，抬升焊头后融化的超声波线3迅速凝固实现塑料件2和焊接件1的连接。

实施例2：与实施例1的不同之处在于，塑料件2和焊接件1材料不同，且塑料件2的材料硬度小于焊接件1的材料硬度，超声波线3设置在第一焊接面21上。

本实施例将超声波线3设置在硬度低的材料上，使得在超声波焊接时超声波线3可以更加快速的融化，提高焊接速度。

实施例3：如图2所示，与实施例1的不同之处在于，塑料件2和焊接件1为半晶性塑料，超声波线3的横截面呈等腰三角形设置，且三角形的顶角呈90°设置。

实施例4：如图3所示，与实施例1的不同之处在于，焊接件1嵌设在塑料件2上，塑料件2和焊接件1位于焊区侧面的贴合面4间呈过盈配合，且声波线靠近贴合面4设置。

实施例5：如图4所示，与实施例1的不同之处在于，超声波线3呈间断设置。

实施例6：如图5所示，与实施例1的不同之处在于，第二焊接面11上设置有凹槽5，超声波线3设于凹槽5内，且超声波线3的高度大于凹槽5的深度。

Claims (10)

1.一种采用超声波技术的塑料焊接结构，其特征是：包括设于塑料件（2）上的第一焊接面（21）和设于焊接件（1）上的第二焊接面（11），所述第一焊接面（21）和第二焊接面（11）焊合形成焊区；所述第一焊接面（21）或第二焊接面（11）上设置有超声波线（3），所述超声波线（3）的横截面呈三角形设置。

2.根据权利要求1所述的采用超声波技术的塑料焊接结构，其特征是：所述超声波线（3）的顶角角度大小由塑料件（2）和焊接件（1）的材料决定，从晶性塑料到非晶性塑料顶角角度依次减小。

3.根据权利要求2所述的采用超声波技术的塑料焊接结构，其特征是：所述塑料件（2）和焊接件（1）为非晶性塑料时，所述超声波线（3）的横截面呈等边三角形设置。

4.根据权利要求2所述的采用超声波技术的塑料焊接结构，其特征是：所述塑料件（2）和焊接件（1）为半晶性塑料时，所述超声波线（3）的横截面呈等腰三角形设置，且所述三角形的顶角呈90°设置。

5.根据权利要求1所述的采用超声波技术的塑料焊接结构，其特征是：所述第一焊接面（21）和/或第二焊接面（11）为粗糙面。

6.根据权利要求1所述的采用超声波技术的塑料焊接结构，其特征是：所述超声波线（3）呈间断式设置。

7.根据权利要求1所述的采用超声波技术的塑料焊接结构，其特征是：设有所述超声波线（3）的横截面上设置有凹槽（5），所述超声波线（3）设于凹槽（5）内。

8.根据权利要求1所述的采用超声波技术的塑料焊接结构，其特征是：当所述焊接件（1）嵌设或套设在塑料件（2）上时，所述塑料件（2）和焊接件（1）位于焊区侧面的贴合面（4）间呈过盈配合。

9.根据权利要求8所述的采用超声波技术的塑料焊接结构，其特征是：所述超声波线（3）靠近贴合面（4）设置。

10.根据权利要求1所述的采用超声波技术的塑料焊接结构，其特征是：所述超声波线（3）一体设于塑料件（2）和焊接件（1）中硬度低的一方。