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記號(hào)筆超聲波焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2021-05-06 14:21
記號(hào)筆是諸多記號(hào)筆品類的統(tǒng)稱，是用塑料、纖維等高分子材料制成筆頭，可在紙張、木材、金屬、塑料、搪瓷、陶瓷等一種或多種材料上作記號(hào)或標(biāo)志的筆。它可分為油性記號(hào)筆、水性記號(hào)筆、白板筆、熒光筆、水彩筆和微孔筆頭墨水筆等。記號(hào)筆墨水按溶劑類型可分為油性墨水和水性墨水，特別是油性溶劑大多具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，這就要求記號(hào)筆本身具有很好的密封性能，才能減緩其墨水的滲透、揮發(fā)等。特別在高溫、干燥的環(huán)境下，即使是揮發(fā)性不強(qiáng)的水性墨水，同樣需要記號(hào)筆具有良好的密封性能，來防止墨水揮發(fā)，更關(guān)鍵的是防止筆頭干涸、堵塞引起書寫不良等致命質(zhì)量問題的產(chǎn)生。所以記號(hào)筆必須選用合適的材料，采用合理的結(jié)構(gòu)，筆的相關(guān)零件的配合部分達(dá)到密封性能及力學(xué)性能等要求，才能維持記號(hào)筆在保質(zhì)期內(nèi)具有良好的使用性能。
 

超聲波焊接異形筆桿與尾塞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)


在記號(hào)筆的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到筆的橫截面為非旋轉(zhuǎn)體的造型，如橢圓形、三角形、長(zhǎng)方形等異形筆的設(shè)計(jì)，其密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，由于徑向上材料的各向收縮不一致，注塑成型的環(huán)筋很難達(dá)到密封性能所要求的尺寸精度。為解決異形筆桿、尾塞間的密封問題，通常根據(jù)超聲波焊接的方法來解決密封問題。
 
超聲波焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮的因素有很多，例如導(dǎo)能點(diǎn)和焊接面的結(jié)構(gòu)形式將直接影響熔接及密封的效果；焊接面為一縮小的接觸面，以利高聲波高能量的集中，達(dá)到快速熔接的效果；固定在焊接下模中的料件，被熔接處需有足夠的支撐面，以便上焊頭在傳遞能量至料件時(shí)，上、下料件間可相對(duì)的自由振動(dòng)來達(dá)到摩擦生熱而互相熔接；焊接面還要預(yù)留足夠的空間，讓熔接的材料流通以防外溢，影響美觀；焊頭與料件間的接觸面盡可能大而平坦以防傷到料件的表面等。因此，異形筆桿、尾塞具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該關(guān)注以下的重點(diǎn)：在筆桿的內(nèi)側(cè)表面上，宜將焊接的支撐面，設(shè)計(jì)成有一定角度的斜面或小平面，當(dāng)尾塞和筆桿開始接觸時(shí)的一周為線接觸，利于能量集中，達(dá)到快速熔接目的。支撐面不宜太小，焊接開始時(shí)的接觸面積應(yīng)盡可能小，以防止焊接變形。

在尾塞外表面焊接處宜設(shè)計(jì)一周均勻料厚的小凸臺(tái)作為導(dǎo)能點(diǎn)，確保有一定的熔融量與筆桿互相熔接在一起。小凸臺(tái)高度一般在0.6mm至0.9mm之間，方便尖角處先熔融而被熔接。凸臺(tái)如設(shè)計(jì)偏高，所需要的能量也要高，焊接材料尚未全部熔融就已固化了，會(huì)產(chǎn)生明顯離縫及焊接不牢。凸臺(tái)如設(shè)計(jì)偏矮，塑料熔融量不夠，易出現(xiàn)焊接不牢、虛焊等不良現(xiàn)象。凸臺(tái)尺寸設(shè)計(jì)時(shí)可以把凸臺(tái)的高度先定為下限尺寸，留有修模的余量，尾塞與筆桿成型后，根據(jù)試焊后的效果，再適當(dāng)?shù)丶幽z修改尾塞模具，避免因凸臺(tái)設(shè)計(jì)過高，造成模具的補(bǔ)焊或重做問題。
 
記號(hào)筆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要圍繞滿足其密封性能要求展開。記號(hào)筆零件要選用對(duì)墨水溶劑阻隔性高的材料，零件間要配合可靠并有足夠的配合力防止松脫，從而影響產(chǎn)品的密封性。密封結(jié)構(gòu)宜采用環(huán)筋與環(huán)筋、環(huán)筋與面配合的型式，環(huán)筋尺寸要充分考慮材料的特性和成型工藝要求。異形筆桿和尾塞的密封宜采用超聲波焊接的方式較為可靠。