一种改进型塑胶超声焊接结构及工艺的制作方法

1.本发明属于焊接结构技术领域，具体是指一种改进型塑胶超声焊接结构及工艺。


背景技术：

2.超声波熔接是一种快捷、干净、有效的装配工艺，是用来装配处理热塑性塑料配件，及一些合成构件的方法。
3.超声波焊机的工作和熔接原理是利用超声波本身高速振动频率所产生的热能使胶件熔接起来，目前被运用的塑胶制品外盖之间的粘结，塑胶制品与金属配件的粘结及其它非塑胶材料之间的粘结。它取代了溶剂粘胶机械坚固及其它的粘接工艺，是一种先进的装配技术。而且超声波熔接不但有连接装配功能，还具有防潮、防水的密封效果。
4.目前常用的超声波的熔接结构主要包括两种，第一种为导熔线(energy director)，导熔线是在两个熔接面之一上形成一条三角形的凸出材料，它的的基本作用是聚集能量，使之可以尽快达到熔解的温度，从而得到更好的熔接效果，导熔线是最常用的一种结构，相对较为稳定；第二种为剪切(shear)技术，剪切型熔接过程时，首先需要熔化开始接触的小面积材料，然后沿着壁面继续垂直向下而有控制的导引到塑胶件里形成熔合焊接，但是剪切的结构相对导熔线来说难以控制。


技术实现要素：

5.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种用于各种对讲机电池的塑胶外盖之间的超声焊接，能够在不改变产品外形的情况下修改内部结构便可解决超声封合主要缺陷问题，改进后超声封合达到可靠的连接效果的改进型塑胶超声焊接结构及工艺。
6.本发明采取的技术方案如下：本发明一种改进型塑胶超声焊接结构，包括上盖、下盖以及通电基材，所述上盖与下盖通过焊接相连，且所述通电基材分别设于上盖与下盖上，所述上盖上设有向内凹陷设置的溢胶槽，所述下盖上设有突起设置的剪切固定柱，所述下盖通过剪切固定柱设于上盖的溢胶槽内。
7.进一步地，所述剪切固定柱为半球形设置，所述溢胶槽呈t形设置，所述剪切固定柱的直径大于溢胶槽的小直径一端，所述剪切固定柱的直径小于溢胶槽的大直径一端。
8.优选地，所述溢胶槽的底部为直角形设计。
9.进一步地，本方案还公开了一种改进型塑胶超声焊接的工艺，包括以下步骤：
10.步骤一：将上盖部分的原斜面剪切结构设计改进为截面为t形的溢胶槽设计；
11.步骤二：将下盖部分的原直角剪切结构设计改进为半圆球形剪切结构设计，形成剪切固定柱；
12.步骤三：将下盖通过剪切固定柱设于上盖的溢胶槽内，剪切固定柱首先接触溢胶槽的大直径靠近小直径的一端上，首先融化剪切固定柱与溢胶槽开始接触的小面积材料，然后沿着壁面继续垂直向下而有控制的导引到上盖溢胶槽的小直径一端内形成熔合焊接。
13.进一步地，所述剪切固定柱与溢胶槽小直径一端超声封合后的深度为0.35mm。
14.本方案一种改进型塑胶超声焊接结构及工艺，采用上述结构本发明取得的有益效果如下：
15.1、可以防止上盖、下盖超声封合侧面扭曲变形产生封合间隙，使上盖与下盖的剪切量更多，保证封合稳定性，剪切量增多会加强封合焊接的牢固程度，因增加剪切量和减少了接触间隙会导致封合过程的溢胶增多，溢料增多会导致封合不良，所以在下盖底部增加更深的溢料槽来防止溢料增多的问题。
16.2、在不改变产品外形的情况下仅修改内部的上盖、下盖的连接结构便可解决超声封合主要缺陷问题。
17.3、改进后的直角双超声封合结构简单、可靠，能符合防水和跌落测试要求，便于推广。
18.4、基于以往超声封合结构的特点，本设计改进既有导熔线的结构特点也有剪切封合结构的关键要素，可以根据各种产品的封合要求和封合可靠程度特点的需要，调整结构的设计，以达到各种超声封合的最优性能。
附图说明
19.图1为本发明一种改进型塑胶超声焊接结构及工艺的整体结构示意图；
20.图2为本发明一种改进型塑胶超声焊接结构及工艺的下盖的结构示意图；
21.图3为本发明一种改进型塑胶超声焊接结构及工艺的爆炸结构示意图；
22.图4为图1中a-a剖视图；
23.图5为图4中a部分的局部放大图；
24.图6为本发明一种改进型塑胶超声焊接结构及工艺的剪切超声焊接部分的示意图；
25.图7为实施例1中采用剪切的超声结构未改进前方案的超声线焊接接触时的示意图；
26.图8为实施例1中采用剪切的超声结构未改进前方案的超声线焊接过程的示意图；
27.图9为实施例1中采用剪切的超声结构未改进前方案的超声线焊接完全的示意图。
28.其中，1、上盖，2、下盖，3、通电基材，4、剪切固定柱，5、溢胶槽。
29.图6中，a为焊接融合区域。
30.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.本方案中针对一款对讲机电池外盖的焊接结构以及焊接工艺进行说明。
33.实施例1，采用剪切的超声结构来实现封合，以下为未改进前的技术方案：
34.参考图7-9所示，下盖的结构为斜面剪切型的超声结构，与上盖实际封合后的效果不够理想，因为结构原因需采用剪切的超声结构来实现封合，但因为此结构在产品尺寸和结构的限制下实际产品做出来的超声焊接效果不理想，没有达到完全防水和跌落测试后容易开裂的缺陷，通过拆解超声后断面分析，主要问题表现在上盖和下盖超声结合线局部效果差，由于接触点反作用力，端部尺寸强度太弱导致超声线往内弯曲变形，影响焊接性能。
35.实施例2，采用本方案改进后的塑胶超声焊接结构，如图1-6所示，结构包括上盖1、下盖2以及通电基材3，所述上盖1与下盖2通过焊接相连，且所述通电基材3分别设于上盖1与下盖2上，所述上盖1上设有向内凹陷设置的溢胶槽5，所述下盖2上设有突起设置的剪切固定柱4，所述下盖2通过剪切固定柱4设于上盖1的溢胶槽5内。
36.其中，所述剪切固定柱4为半球形设置，所述溢胶槽5呈t形设置，所述剪切固定柱4的直径大于溢胶槽5的小直径一端，所述剪切固定柱4的直径小于溢胶槽5的大直径一端。所述溢胶槽5的底部为直角形设计。
37.在本实施例中，改进型塑胶超声焊接的工艺，包括以下步骤：
38.步骤一：将上盖1部分的原斜面剪切结构设计改进为截面为t形的溢胶槽5设计；
39.步骤二：将下盖2部分的原直角剪切结构设计改进为半圆球形剪切结构设计，形成剪切固定柱4；
40.步骤三：将下盖2通过剪切固定柱4设于上盖1的溢胶槽5内，剪切固定柱4首先接触溢胶槽5的大直径靠近小直径的一端上，首先融化剪切固定柱4与溢胶槽5开始接触的小面积材料，然后沿着壁面继续垂直向下而有控制的导引到上盖1溢胶槽5的小直径一端内形成熔合焊接。
41.其中，所述剪切固定柱4与溢胶槽5小直径一端超声封合后的深度为0.35mm。
42.在实施例2中，上盖1增加2个直角处位置熔接区域、下盖2超声线修改为半圆形剪切设计，可以防止上下盖2超声封合侧面扭曲变形产生封合间隙，使上盖1与下盖2的剪切量更多，保证封合稳定性，剪切量增多会加强封合焊接的牢固程度，因增加剪切量和减少了接触间隙会导致封合过程的溢胶增多，溢料增多会导致封合不良，所以在下盖2底部增加更深的溢料槽来防止溢料增多的问题。
43.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
44.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
45.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。