振動(dòng)摩擦焊接過程的階段性變化

線性振動(dòng)焊接是利用摩擦的方法來焊接的。在焊接熱塑性塑料時(shí)有很多優(yōu)勢,比如說焊接周期短,相對簡單的設(shè)備,不需要向焊接區(qū)域添加額外的材料, 焊前不需要進(jìn)行表面處理, 同種材料異種材料都可以焊接。焊接過程是在壓力作用下將兩部分夾緊.并以一定幅度和頻率振動(dòng), 在焊接區(qū)域產(chǎn)生摩擦熱。

該過程可以被分為四個(gè)不同的階段: 

一、固體摩擦加熱

二、非穩(wěn)態(tài)熔體摩擦

三、穩(wěn)態(tài)熔化摩擦

四、凝固階段

焊接過程中熔化深度隨時(shí)間的變化：

第一階段在接口處的初始加熱 (至熔化溫度) 是由庫侖摩擦力實(shí)現(xiàn)的,在此階段焊接元件之間沒有滲透。

第二階段啟動(dòng)時(shí)的界面材料開始熔化并在橫向方向上向外流動(dòng),在此階段開始時(shí),熔融體的厚度層最初是非常小的,剪切速率是很高的,并且材料外流也非常小。隨著該過程的進(jìn)行,熔融材料的厚度增加,由于剪切速率的減小,材料外流增多。

當(dāng)固體的熔化速率等于熔融材料向外流動(dòng)的速率的時(shí)候,到達(dá)第三階段。在這個(gè)階段,熔化深度隨時(shí)間變化線性增加,熔化速度較為穩(wěn)定。

在第四階段停止振動(dòng),在恒定的壓力下，融熔材料仍然會(huì)從焊接區(qū)域流出來,直到它冷卻下來為止,在焊接界面的材料完全凝固時(shí)焊接結(jié)束,形成焊縫。