超声波焊接的密封性取决于多个因素,但在合适的工艺参数和材料条件下,其密封性能通常可以达到较高水平或是满足气密或液密要求。
良好密封的条件:
适用于热塑性材料(如ABS、PP、PE、PVC、尼龙等),尤其是分子结构紧密或具有柔性的材料。
焊接面设计合理(如带能量导向筋或台阶结构),确保熔融材料充分流动并填充缝隙。
参数(压力、振幅、时间)优化,避免欠焊或过焊。
局限性:
对硬脆材料或高熔点塑料密封性可能较差,需要调整。
复杂几何形状或大面积焊接时,需特殊设计或多次焊接。
材料匹配性:
相似材料焊接效果最佳;部分异种塑料需兼容性测试。
焊接面设计:
能量导向筋:集中超声波能量,促进局部快速熔化。
剪切接头:适合需要高气密性的圆柱形部件(如过滤器、瓶盖)。
工艺控制:
压力不足会导致熔合不充分,过高则可能挤压熔料造成虚焊。
振幅和时间需根据材料厚度调整。
高密封要求:
医疗器具(输液袋、血液过滤器)。
电子防水部件(传感器外壳、充电接口)。
汽车零件(燃油管路、灯罩)。
一般密封:
日用品(化妆品瓶盖、玩具)通常只需防漏液或防尘。
超声波焊接的密封性在优化条件下可媲美激光焊接或热板焊接,且效率更高(通常0.1-1秒/件)。关键是通过实验设计(DOE)确定最佳参数,并结合密封测试验证。对于极端环境(如高压、高温),建议进行加速老化测试以评估长期密封可靠性。