[发明专利]一种金属与热塑性材料的超声波焊接方法

权利要求书

1.一种金属与热塑性材料的超声波焊接方法，其特征在于，包括：

对金属工件的第一表面进行预处理，得到预处理区域，所述预处理区域至少覆盖所述金属工件的待焊区域；

将所述金属工件与热塑性工件搭接，所述金属工件的预处理区域与所述热塑性工件接触；

将搭接后的所述金属工件与热塑性工件固定于第一超声波焊机与第二超声波焊机之间；其中，所述第一超声波焊机的焊头与所述金属工件远离所述预处理区域的表面接触，所述第二超声波焊机的焊头与所述热塑性工件远离所述金属工件的表面接触；

同时启动所述第一超声波焊机与第二超声波焊机进行超声波焊接，至达到焊接终止条件，停止超声波焊接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属工件厚度小于或等于4mm，所述热塑性工件的厚度小于或等于6mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一超声波焊机的第一焊头面积与所述第二超声波焊机的第二焊头面积的面积差异率n小于或等于20％，n＝(S1-S2)/S2，其中，S1为第一焊头面积和第二焊头面积中面积较大的数值，S2为第一焊头面积和第二焊头面积中面积较小的数值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一超声波焊机与第二超声波焊机进行超声波焊接的焊接压力相同。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一超声波焊机与第二超声波焊机同轴设置。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一超声波焊机的第一焊头的焊接面为锯齿状表面，和/或，所述第二超声波焊机的第二焊头的焊接面为平面。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热塑性工件由热塑性材料制成，所述热塑性材料可以为热塑性树脂或纤维增强热塑性复合材料。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述热塑性树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚醚醚酮、聚苯醚、聚砜、橡胶中的一种或多种。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述纤维增强热塑性复合材料为以所述热塑性树脂为基体的纤维增强热塑性复合材料，其中纤维为玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维、硼纤维、陶瓷纤维、聚乙烯纤维、聚酰胺纤维、聚酯纤维、PBO纤维、天然纤维中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预处理包括但不限于砂纸打磨、喷砂、喷涂、酸洗、碱洗、阳极氧化、微弧氧化、激光毛化、电解加工。