[发明专利]聚醚醚酮塑料高致密性接头预热超声波焊接装置及方法

权利要求书

1.聚醚醚酮塑料高致密性接头预热超声波焊接装置，其特征在于它由夹具(3)、电阻加热板(4)、云母板(5)、石棉(9)、热电偶(12)、控温箱(10)和超声波焊机组成；上焊件(1)和下焊件(2)置于夹具的凹槽内，夹具(3)的下方设置有电阻加热板(4)，在电阻加热板(4)与超声波焊机的工作台(11)之间放置一层云母板(5)，在上焊件(1)、下焊件(2)、夹具(3)和电阻加热板(4)上罩有石棉(9)，在石棉(9)上分别开有焊道口和温控口，超声波焊机的焊头(7)置于石棉(9)的焊道口内的焊件的焊接部位，石棉(9)的温控口内设置有热电偶(12)，热电偶(12)的测量端置于上焊件(1)的表面，热电偶(12)的参比端置于炉体外部并连接控温箱(10)的输入端，控温箱(10)的控制端连接电阻加热板(4)的受控端。

2.根据权利要求1所述的聚醚醚酮塑料高致密性接头预热超声波焊接装置，其特征在于夹具(3)为金属材料。

3.用权利要求1所述的聚醚醚酮塑料高致密性接头预热超声波焊接装置进行焊接的方法，其特征在于它的步骤如下：

步骤一：焊件预热：将上焊件(1)和下焊件(2)放入夹具(3)中，并通过夹具(3)的下方放置的电阻加热板(4)将焊件加热到260～300℃；

步骤二：设定参数：设定超声波焊机的焊接压力为200～500N，焊接时间为2～3s，保压时间为3～5min；

步骤三：进行焊接：启动超声波焊机，超声波焊机的焊头(7)在其气缸(8)的推动下压紧上焊件(1)的上表面，同时超声波焊机发出触发超声波使焊头(7)的振幅为25～30μm，在触发超声波和电阻加热板(4)的作用下焊接界面上的树脂发生熔化，形成连接；

步骤四：完成焊接：超声振动停止后，并停止电阻加热板(4)的加热，根据设定的保压时间继续保持焊接压力直至完成焊接。

4.根据权利要求3所述的聚醚醚酮塑料高致密性接头预热超声波焊接方法，其特征在于上焊件(1)接头的焊接表面预制有高为0.3～0.8mm、顶角为60°～120°的三角形或半圆形导能筋(6)，上焊件(1)接头的导能筋(6)与下焊件(2)接头的焊接表面采用搭接的形式。

5.根据权利要求3所述的聚醚醚酮塑料高致密性接头预热超声波焊接方法，其特征在于电阻加热板(4)的预热升温速度为20℃/min。

6.根据权利要求3所述的聚醚醚酮塑料高致密性接头预热超声波焊接方法，其特征在于电阻加热板(4)将焊件加热到270～290℃。

7.根据权利要求3所述的聚醚醚酮塑料高致密性接头预热超声波焊接方法，其特征在于电阻加热板(4)将焊件加热到280℃。

8.根据权利要求3所述的聚醚醚酮塑料高致密性接头预热超声波焊接方法，其特征在于焊接压力为300～400N。

9.根据权利要求3所述的聚醚醚酮塑料高致密性接头预热超声波焊接方法，其特征在于焊接压力为350N。

10.根据权利要求3所述的聚醚醚酮塑料高致密性接头预热超声波焊接方法，其特征在于保压时间为3.5～4.5min。