将塑料部件组装成成品的两种最流行的方法是粘合剂和超声波焊接。但是制造商如何区分这两种选择？产品设计和制造团队应何时决定为什么和何时选择这些装配方法时，有什么问题？

这些问题的答案受以下因素的影响，这通常分为两种广泛的商业因素和部分因素。业务因素涉及您的产品线和生产需求，以及装配操作所需的速度，灵活性和可扩展性。部分相关因素对本身进行权利：其性能要求，形状和建筑材料。

也许首先要记住的是，这两种方法都永久加入零件。因此，这意味着您的部件一旦组装，就无法拆卸用于维护，部件维修或更换电池或灯泡。如果您或您的客户需要拆卸和维修该部件，那么粘合剂或超声波焊接等永久性装配方法可能只是溶液的一部分。要允许拆卸，您的产品设计可能需要某种机械紧固件或卡扣配件。

装配灵活性

粘合剂可以在组装过程中提供柔韧性。它们可以在各种形状中产生塑料部件之间的粘合，由许多不同的材料制成。并且，如果您必须在包括零件改变尺寸的塑料部件中的一个变化，例如 - 可以通过通知组装人员改变或通过适应自动化/机器人来调整粘合剂连接过程。使用不同的动作进行粘合剂分配。粘合剂也可以是低量组装作业的解决方案，包括零件原型，预生产产品样品或制作运行，包括包括不同尺寸或形状的可选组件的零件。

对于所有的灵活性，粘合剂加入方法具有明显的缺点，例如需求增加和维护。使用胶水时，涂抹器必须保持相对清洁，胶水必须以一致性和护理应用，以确保完整和美容令人愉悦的债券。如果生产增加，需要使用更多的粘合剂涂抹器，确保过程一致性的挑战增长。为确保粘合剂流动平稳且始终如一，并确保零件强度，装配经理必须定期吹扫和清洁所有粘合剂应用和处理系统。在不使用时，必须清洁粘合剂涂布器，并盖住以防止暴露的粘合剂固化和堵塞，这可能导致废物或生产延迟。

剖面和红色突出显示两件式壳体中的舌头和槽接头的位置。关节的特写镜头显示用于粘合剂连接和超声波焊接的舌头和沟槽之间的差异。注意，超声接头被修改为包括三角形“能量导轨”，该三角形“能量导轨”在焊接时熔化以在部件之间形成强粘合。

胶粘剂的另一个主要缺点是生产成本高。因为粘合剂是消耗品，所以会变得很贵。每一种胶粘剂都代表一种增量生产成本，随产量的增加而增加。而且，如果生产增长超过了最初的成本估计——例如，如果产品销售和生产迅速增加，可能会产生新的产品变化或选择——生产成本可能会被重新评估，因为管理层看到产品从开发阶段进入成长期。

虽然粘合剂在它们可以连接的材料的形状和类型上提供了灵活性，但超声波焊接通过模具设置的模块化为制造商提供了高度的灵活性。通过使用一台超声波焊机和一系列特定零件的工具，制造商可以在一条装配线上生产各种不同的零件。

超声波焊接系统。连接到堆叠的底部是“喇叭”，其将能量传递到被焊接的塑料部件中。（在该示例中，喇叭具有叶片状形状。）在堆叠的底座上，焊接工具（未示出）固定在多孔板上。该工具将塑料零件握住焊接。

生产量

改变的产量和预期销售点 - 提供了考虑或重新考虑超声波焊接的好处的绝佳机会。对于那些不太熟悉这项技术的人来说，这是一个简短的描述（见侧边栏“如何超声塑料焊接工作）。

焊接“堆栈”组件的详细说明，包括转换器，助推器和喇叭。基于要焊接的部件的几何形状，喇叭有几十个不同的配置。

使用超声波焊接组装零件需要一些前沿投资，从焊机本身开始。此外，始终需要产品特定的工具，以便在焊接时精确地将各种塑料部件固定到位。但是，所有这一切都是一次性投资。此后，您将能够管理您的装配成本，摊销，在该部分的整个生产量上摊销。

因此，如果你设想大批量的零件生产，你可以从一开始就利用超声波焊接的有利经济效益。当零件或产品设计最终确定后，焊接工装可以建造和大批量生产可以开始。摊销装配成本和实现长期节省装配成本的关键，当然是要对每年的产量有一个明确的概念。历史表明，那些年产量在几万到数百万之间的企业，通常通过超声波焊接工艺实现了显著的经济效益。

可以使用粘合剂或超声波焊接连接的典型部分是该两件式注射成型壳体。

装配循环时间

粘合剂组件在复杂性中的范围内，这可能导致长循环时间。最基本的过程可以包括简单的部分和手持粘合剂分配器。单个瓶子可以在一个部件上铺设粘合剂的珠子，然后用手粘贴配合部件，暂停在其设置或附接夹具或固定装置时将其安装在固化过程中以保持其稳定。

更复杂的粘合剂组装工艺可以涉及自动化，通常涉及基本夹具以保持一个部件，其中夹具或第二夹具在其固化时保持粘合部分。而且，将有一个机器人的增加的费用。但是机器人通常非常灵活：您可以更改编程，换掉夹具和粘合剂，并使用相同机器人组装有不同几何形状的多个部件。

精心设计的接头可以在不到一秒钟内超声焊接。超声波焊缝产生强粘合，几乎与母材一样强。

虽然粘合剂组件的越来越复杂性趋于增加其循环时间，但也存在另一个因素需要考虑。当胶合成分聚集在一起时，典型的粘合剂组件循环不完整;成品部分所需的全强度粘合剂粘合通常需要额外的固化时间。

超声波焊接在一秒钟或更短的一秒钟内产生永久粘合。一旦部件离开焊接工具，焊接循环就完成。可以立即装载和焊接新部件，在循环时间内提供超声波焊接清晰的优势。

材料考虑因素

材料是组装过程中的一个重要变量。通常，更难以将不同的材料 - 橡胶粘合到金属塑料或塑料中，例如 - 因此机械紧固件或粘合剂可能是您最好的选择。

同样的想法也适用于所有的塑料组件。当使用胶粘剂时，材料的选择可能会有所不同，因为胶粘剂更有可能粘接不同的塑料。也有一些例外——少数聚合物在某些粘合剂存在时可能发生化学反应或降解——但相对来说是很少的。

装配过程利弊

相似的聚合物比不同的聚合物更容易进行超声焊接。唯一的例外是当不同的聚合物具有相似的熔体温度和熔体流动特性时。此外，非晶态聚合物比半晶态聚合物更易于焊接，因为它们熔化得更缓慢，部分之间的熔体流动更可预测，这两个因素有助于更强的焊接。ABS、聚苯乙烯和聚碳酸酯是焊接效果很好的非晶态材料的例子。

半结晶聚合物对焊缝更具挑战性，因为它们倾向于熔化并突然凝固。这些特性可以使焊接过程更加困难，以实现一致的熔体和熔体流动，因此难以达到强焊接的熔体。焊接更具挑战性的半结晶材料的实例是聚乙烯，聚丙烯和尼龙。

部分几何

如上所述，粘合连接方法允许在组件和部件的几何形状上有相当大的变化。连接两条边所需要的是每条边有足够的表面面积来放置和粘接粘合剂。

部分几何形状可以在超声波焊接时构成挑战，因为该过程依赖于将从喇叭上接收的能量充分地将从喇叭的结构依赖于焊接接头。由于任何工程师都知道，某些部分形状就会比其他部分更好。易于焊接形状的一个很好的例子将是具有足够刚性的墙壁的立方体，以直接直接能量直接到焊接接头。更难以焊接的形状将是球体，因为一半倾向于在负载下弯曲，因此不会有效地传输能量。

易于焊接部件往往具有这些特性：

• 相对平坦的表面（有限的轮廓），使得可以实现良好的喇叭接触
• 在焊接接头区域的部分顶部的表面积
• 侧壁具有足够刚性的刚性，向焊接接头传递能量
• 一个设计的焊接接头

每个部分都是独一无二的，所以唯一的途径是如何使用任何装配方法的任何设计都与知识渊博的专业人士说话，他们可以帮助您评估您的设计，考虑您的装配需求，并找到合适的解决方案。

设计：保持选项打开

您可以为您的产品设计和您业务的成功而做的最好的事情之一是制作设计选择，使您的装配选项打开。一种简单的方法来做这么简单的“舌头和凹槽”接头进入构成您的部件的组件的配合表面。这种类型的关节提供了固有的对准特征 - 凹槽 - 这是捕获粘合剂并对准配合表面的舌头的理想选择，或用于制造强大的超声波焊缝。

当生产需要或产量变化时，很容易将舌槽件从粘接组件转换为超声波焊接组件。一般来说，所需要做的就是在现有舌的底部添加一个“能量指示器”——一种由牺牲焊接材料制成的小珠子。通常，这可以通过对模具进行适度的“钢安全”更改来完成。然后，在焊接过程中，舌上的能量指示器整齐地熔化到沟槽中，从而形成一个非常精确的焊接接头，提供了高强度和良好的密封性能。