一罩难求？口罩的超声焊接原理是这样的。。。

法律顾问：赵建英律师

昨天咱们介绍了口罩的核心材料：熔喷布。

今天咱们再分享一下口罩在制作过程中，应用的一种焊接技术：超声波焊接。

超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。

口罩上面随处可以看到一些压痕，如封边、耳带、呼气阀处都是超声焊接的。

如上图所示，在口罩的生产过程中，我们能直观的了解全塑鼻梁条焊接、折边后焊接、呼吸阀焊接、多层滚焊、耳带焊接，这些其实都是通过超声焊接工艺来完成的。

 超声波焊接口罩耳带

超声波焊接口罩鼻梁条

超声波焊接口罩呼吸阀

超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。

又由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。

当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。

超声波焊接根据焊接方式的不同，可分为埋植法焊接、铆焊法焊接、点焊法和成型。

埋植指的是焊头在压力下将金属零件挤入塑料孔内。

埋植

铆焊法指的是振动的焊头压制物品的突起处，使其热熔为铆钉状，从而使两物体机械铆合。

铆焊

点焊指的是对于焊线不易设计的物体进行分点焊接，可达到熔接效果。

点焊

成型与铆焊法类似，将凹状的焊头压着于塑胶品外圈，焊头发出超声波超高频振动后将塑胶溶融成形而包覆于金属物件使其固定，且外观光滑美观、此方法多使用在电子类、喇叭之固定成形，及化妆品类之镜片固定等。

成型

除了口罩，超声波焊接技术还用到以下生活用品，你们应该都见过：

超声波焊接使用15kHz-50kHz的高频振动来熔化和焊接塑料。上下部件压紧，超声振动传递到上下部件连接处，在焊筋处引起交变应力，通过分子之间的摩擦加热并熔化塑料。超声停止，上下部件继续保持压紧直到粘接到一起。

其它应用：

1）多种类型的塑胶件装配：

2）超声波非标设备应用：

由于疫情爆发后，口罩缺口太大，很多企业转产生产口罩，昨天咱们提到熔喷布缺货，目前市场上超声波焊接器同样也紧缺，导致耳带等供应严重紧缺的问题。

值得一提的是，高速口罩机将改用国际上通用的弹性无纺布替代现有耳带，通过更为成熟的热压技术替代超声波焊接，弹性无纺布佩戴起来让人感觉更加舒适。

下面就是在广州番禺钟村投产的高速口罩机，用热压技术替代了超声波焊接。它可以做到1分钟生产1000个口罩，日产能预计可达120万片以上，生产速度让人惊叹：

下面是一个关于超声焊接结构的资料，有兴趣的读者可以深入了解：

参考资料：

[1]拓拉思：涨知识了，口罩生产竟然也要用焊接工艺，而且全程无火花

[2]汇专科技：汇专助力防疫物资生产

[3]番禺区融媒体：口罩来啦！世界最高速口罩机广东投产！1分钟1000个！

[4]百度文库：Emerson必能信超声上海有限公司《焊接结构》

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来源：直观学机械