隨著(zhù)科學(xué)科技的進(jìn)步，各種各樣的工業(yè)先進(jìn)設備也出現在人們的視線(xiàn)中，這些先進(jìn)的設備僅僅給各大企業(yè)帶來(lái)更高的生產(chǎn)效率，也大大降低了企業(yè)的費用成本，其中塑膠塑料行業(yè)用的就是“塑料焊接熔接機”：“塑料焊接機”又名“超聲波焊接機”，超聲波塑料焊接具有不需要焊劑和外部加熱、時(shí)間短、強度高等諸多優(yōu)點(diǎn),是塑料及其復合材料的重要連接方法。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究者將該技術(shù)應用于精密焊接領(lǐng)域如聚合物微/納機電(M/NMES)器件的連接封裝等。這為該技術(shù)提供了更廣闊的應用前景，同時(shí)也對焊接產(chǎn)熱機理的認識提出了更高的要求。關(guān)于超聲波焊接機理，國內外進(jìn)行了大量的試驗研究與理論分析，早期人們普遍認為超聲波塑料焊接是靠焊件接觸表面間的摩擦產(chǎn)熱而實(shí)現的熔融連接.隨著(zhù)研究的深入，人們逐漸發(fā)現粘彈性熱是在超聲波焊接中使材料熔融的主要熱源隨著(zhù)粘彈性理論和數值計算技術(shù)的發(fā)展,仿真計算成為了解超聲波焊接過(guò)程的有效手段。許多研究者針對粘彈性熱提出了相應的理論模型和數值計算方法，然而,目前大部分研究者對粘彈性熱的計算是先根據簡(jiǎn)化的力學(xué)模型求解材料在焊接過(guò)程中的應變分布，然后利用簡(jiǎn)化公式并通過(guò)外推損耗模量進(jìn)行粘彈性熱的計算，這種方法引入了模型簡(jiǎn)化帶來(lái)的誤差。在前期的工作中提出了一種基于直接模擬材料本構關(guān)系計算粘彈性熱的仿真策略，并驗證了其有效性在超聲波焊接過(guò)程中，隨著(zhù)溫度的變化聚合物材料一般會(huì )經(jīng)歷玻璃態(tài)、過(guò)渡態(tài)、粘彈態(tài)和粘流態(tài)等不同的階段。聚合物材料在不同的狀態(tài)下其力學(xué)特性相差很大，所以有必要對不同特征溫度段的產(chǎn)熱機理進(jìn)行分別研究。文中以PMMA材料為例，對超聲波焊接過(guò)程中低于玻璃轉化溫度(Tg)和高于Tg的產(chǎn)熱機理進(jìn)行了數值計算和試驗研究.基于計算結果，提出了超聲波焊接過(guò)程中界面摩擦熱是啟動(dòng)熱源，而粘彈熱是主要熱源的觀(guān)點(diǎn)。進(jìn)行了焊接測溫試驗，結果驗證了此觀(guān)點(diǎn)的正確性。
超聲波焊接機
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