失效分析的尼龙板——ipolytech力量

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背景

4-gang套接字是由两个尼龙住房模具。单个组件注塑,电线和插座组件组装和组装的最后阶段的两半住房由超声波焊接连接。

焊缝几何包括“企口缝”类型的关节,舌头上的下半部分住房。期间协助聚焦超声波焊接和产生高应力标准30°能源导演塑造上的“舌头”。

首批批准后,遇到了困难不一致,低强度焊接后产品已经运送到零售商。

的失败原因

联合设计适合的选择材料

失败的主要原因是使用的接头设计和适用性的材料选择。亚博网站下载

能源的使用是常见的做法在超声联合设计主任。使用这种几何振动引起的超声的应用集中到一个点。点光源也有助于增加接触点压力。设计依赖于压缩产生的超声波振动产生的聚合物摩擦加热能源主管小费。熔融聚合物流动在整个焊接面联合压缩,允许冷却冻结焊缝的脸和债券形式。

这个关节几何适用于非晶态热塑性塑料如聚碳酸酯或ABS由于广泛的熔化范围允许重要的聚合物流动。然而,半结晶聚合物,如使用的尼龙套接字熔化范围有限。按预期使用能源主管设计冰山融化但当远离热源快速冻结之前流在整个焊缝的脸。

为半结晶聚合物更好的联合设计是使用剪切的围巾。

使用这个联合设计点接触仍保持的角落的舌头。然而,相对运动的两个焊接面临从压缩转换为剪切。在焊接前产生的热量是熔融聚合物涂在焊缝的脸。这个关节设计不需要聚合物在焊缝表面流动,因此产生一个更强大的联合快速冻结半结晶聚合物。

采用超声波焊接技术是不适合使用的材料

第二个因素导致失败在这个实例中再次的microsctructure有关所使用的聚合物。半结晶聚合物可以被认为是相对硬水晶粒子在相对较软,有弹性矩阵。yabo214这个橡胶矩阵产生超声波的衰减。

因此半晶质的聚合物是最适合使用“近场”超声波焊接技术。本质上这意味着超声波角(能源)应不超过6毫米远离焊缝表面。在这个例子中是大约10毫米的距离。言外之意是,焊缝表面会看到应用能源的比例相对较低。

“远场”技术用于套接字组装问题是更适合于非晶态热塑性材料。亚博网站下载玻璃结构进行超声波衰减很小。对此类材料的超声波亚博网站下载角可以放置一段距离(200毫米)的焊缝的脸。

尼龙是一种吸湿材料

尼龙是一种吸湿材料。随着时间的推移,它将abosorb超过3%的大气中的水的质量。吸湿率是时间,相对湿度和温度依赖。

在初始生产试验4连接插座组件在两天的注塑生产。因此,模具可以被认为是在“干型”状态。

然而,在后续生产,模具生产的大规模批量生产和使用的几个月。在这段时间他们会abosorbed大量的水分。

吸收水分在超声波焊接的影响:

• 它减少了材料的模量,因此增加超声波的衰减和阻尼。
• 由于焊接温度在焊接前vapourises并产生一个弱,泡沫焊缝。
• 尼龙是非常容易水解降解。水分的存在和焊缝的焊接温度能引起局部退化导致脆弱的焊接结构。
• 由于这些原因,这是很重要的尼龙是模压很快(在约。1天)的造型,或组件是存储在一个密封干燥袋或干之前焊接。
• 等其他材料易亚博网站下载受大气湿度影响包括聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚丁烯对苯二酸酯(PBT)。

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