接上篇：
塑胶件的结构设计：超声波焊接篇（上）
塑胶件的结构设计：超声波焊接篇（中）
04 超声波焊接效果的影响因素
二、塑胶件超声结构的设计
2、定位结构
在产品研发设计前我们要考虑到做好成品的外观，两个塑胶件通过超声波焊接后接缝位置是否错位刮手，通过设计定位结构可以有效避免或减小错位刮手缺陷。
常用的定位结构有：
1）止口定位
在前一篇介绍超声波焊接结构时，已经提到止口（单止口和双止口）的焊接结构，对超声波焊接起到一定的导向和定位作用，再配合美工线的设计，对于一般产品来说，已经能够满足要求。
2）定位柱、定位孔定位
采用定位柱、定位孔定位能实现更高精度的定位，适合应用在一些需求精密的产品，需要注意的是，定位柱的强度不宜过小，以防止在焊接过程中失效。
3)边沿、凸台定位
采用塑胶件本身的边沿、凸台进行定位，由于特征一般较大，精度稍差，适合精度要求不高的产品。
3）底模定位
除了特殊产品，一般不推荐单纯采用底模定位，底模与塑胶焊件之间也会存在间隙，间隙过小，焊件放入或取出因太紧而操作困难，甚至会刮伤外观；间隙过大，焊接后产品的错位断差大；虽然也有通过采用气动或手动工装夹具来固定产品避免错位，但生产速度和夹具制造成本都会造成不必要的开支。
3、塑胶件的其他结构
1）尖角，会聚集应力，如果塑件上面有若干应力聚集点，在经过超音波机械振动后，塑件的高应力区域如转角、边沿与交界处可能出现断裂或其它的伤痕。所以，这些地方尽量增加圆角(R≥0.5)。
2）塑件上的孔位或缺口，与焊头接触的塑胶件有孔或其他缺口，会阻断焊头传送出来的超音波能量，它对熔接的影响取决于塑件材料种类(尤其是半晶型塑料)和开口的大小，在开口的下端会直接出现少量焊接或完全熔不到的情况，因此要尽量避免在超声波传导区域出现孔或缺口。
3）塑件弯曲的外形结构，超声波的传播是直线传播，因此在超声波的传播路径中，应当尽量避免弯曲的结构，否则超声波振动很难传递到焊接面，特别对于半晶体材料。
4）塑件的分肢,柄,或其它细小特征，机械振动会影响塑件内外表面上的各种突出物，可能造成断裂，下列各种措施能减低或消除这种影响：
- 将突出物与主体连接处设计成最大的圆弧状；
- 利用外加手段削减连接处的扭折；
- 增加材料的厚度；
- 评估采用其它频率的超音波。
5）焊头与塑胶件表面的接触面积，一般而言，焊头的尺寸应该足够大使得其直线投影可以覆盖整个焊接区域，这有利于机械振动能量的传导并可避免接触面留下伤痕，注意:焊头与工件的接触面必须大于熔接区域的总面积，否则将有可能导致表面伤痕。
6）近场与远场焊接，近场焊接指的是熔接面距离焊头接触位置在6.35㎜以内；大于6.35㎜的距离则为远场焊接；如上所述，因为半晶型分子结构塑料会阻碍振动能量的传导，所以难以对它们作远场焊接，至于非晶型塑料，由于分子随意排列，振动能量容易在其间传导并且衰减也很小，在低硬度塑料裹头也会发生振动能量的衰减现象，因此在设计塑料产品过程当中应考虑到是否有足够的能量传达熔接面； 
7）对于薄壁产品（当薄壁小于1mm时），薄壁像弹簧一样，无法有效地将振动传递到接头区域。容易产生横向振动，从而损耗焊接能量，因此针对薄壁产品易采用近场焊接。
8）密封性，在焊接不易熔接的树脂或不规则形状时，为了获得密封效果，可能需要使用弹性油封与旋绕道以阻隔熔胶的流动。下图为一种配合〇形密封圈的焊接界面设计。
三、超声波焊接的应用：
超声波焊接的应用需要根据具体的产品要求而定，超声波焊接有优点也有缺点，每当设计要求连接两个单独的塑料件时，方法有很多种，之前有总结过，感兴趣可以电机链接查看：两件塑胶件连接，有哪几种方式实现？
超声波焊接的应用，我接触到的很多是基于以下两点：
- 第一，可以简化零件设计，免去设计螺丝柱、卡扣等占用较大空间的连接结构，同时能保留外观一定的完整性；
- 第二，可以实现密封性，它也比粘合剂更清洁更高效，无需混合、等待固化等步骤。
1、家电行业：饮水机、加湿器、美容仪等电器的水箱。
2、电子行业：电子开关、充电头、电源适配器、U盘、电池、防水透气膜等。
3、玩具行业：公仔、积木、小玩具等。
4、汽车行业的应用包括：扰流板、仪表板、手套箱、储物箱、发动机罩、伺服油箱、过滤器、装饰条和保险杠条以及进气歧管。
本文主要介绍的超声波焊接，更多指的是熔接，是一种塑胶件之间的连接方式，超声波相关的其他应用还有很多，如下图，本文就不一一介绍。
END
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