热塑性塑料的焊接2.docx

热塑性塑料的焊接2.docx

《热塑性塑料的焊接2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热塑性塑料的焊接2.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

热塑性塑料的焊接2

热塑性塑料的焊接

6.5.1引言

许多焊接方法可以广泛用于热塑性制件的相互连接。

多数热塑性材料可用下节中描述的一种或几种方法自身熔接。

当一个热塑性制件必须与不同材料的热塑性材料制件相连接时，焊接可能仍是可供选择的组装方案。

如果热塑性制件必须连接在一个非热塑性制件（如金属制件或热固性聚合物制件）上，不能选择普通的焊接方法，然而，在接头界面上采用连接层或黏合剂的焊接工艺有时被使用。

真正的焊接过程要求高分子链段穿过焊接界面相互扩散和缠结。

焊接过程包括表面重新排列、润湿和分子间扩散（图6.94）。

溶剂粘接的分子活动性可由溶剂溶胀产生，或用普通热塑性焊接过程的热量。

不同的焊接方法以不同的方式产生热能。

在热板焊接过程中，热传导主要通过导热性，而在振动方法中，机械能通过表面摩擦和/或黏性消耗转化成热能。

对特定的应用，适当的焊接方法的选择取决于诸多因素，如：

材料种类、结构要求、审美要求、流体/气体密封要求、制件几何形状/尺寸、公差、设备可利用性和技术经济等。

至于连接一个热塑性的组装件选择哪种方法应在制件设计初作出，因为焊接方法对制件设计的要求可能是重要的，且不同焊接方法间差别显著。

通常认为热塑性焊接是不可逆的。

少数工艺如感应焊接可生产可逆组装件，尽管期望重复组装时，通常使用搭扣配合或机械紧固件。

下面列举的是利用热能提高分子活动性的几种热塑性焊接技术，其工艺将在下面的章节中叙述。

本章后面的章节中将分别考察溶剂粘接和黏合剂粘接。

●超声（波）焊接

●振动焊接

●旋转焊接

●热板焊接

●感应焊接

●接触（电阻）焊

●热气焊接

●挤出焊接

尽管热气焊接技术通常用来焊接塑料管、片或半成品制品面不是注塑成型制件，但此处还是包括了这些内容，因为许多热塑性模塑制件，特别是热塑性汽车盘是用热气焊接技术修复的。

另外，热气焊接有时用来制备塑料样模制件。

超音波塑胶熔接原理与应用

6.5.2超声焊接

焊接热塑性制件的最普通的方法是超声焊接。

这种方法被广泛用于焊接汽车工业、仪表工业、医药工业和玩具工业的热塑性模塑制件。

这种方法是采用低振幅、高频率（超声）振动能量使表面和分子间摩擦产生焊接相连热塑性制件所需的热量。

在这个过程中，其中一个被连接的制件被牢固地安装在固定的夹紧装置内，而相连制件经受垂直于接触面的正弦超声振动，如图6.95所示。

超声焊接在20～50KHz的频率范围内发生，其一般振幅范围为15～60um。

在低达15KHz（较高振幅）的声频有时用于较大制件或较软材料。

轴向振动通过制件传递到接头界面，制件在压力作用下被安装在一起。

接头区域外部和内部的摩擦都产生热量，只在局部熔接点区域使材料软化。

一旦适当的熔缝错位成功，超声振动停止，熔缝在压力下便能冷却和固化。

焊接过程通常在0.5～1.5s内发生。

焊接工艺变量包括焊接时间、焊头位置和焊接压力。

超声焊接设备通常用来焊接中、小尺寸的热塑性塑料制件，而很大的制件可用多点焊接。

1设备图6.95所示超声焊接设备由许多制件组成。

2发电机电源将50/60Hz交流电转换成20～40Hz高频电力。

3转换器高频电能被转换成相同频率的高频机械振动。

夹在金属块之间的压电变流器一般用作转换器。

4机架和压床刚性机架组装装有转换器、焊头组装件、气压筒和制件夹具。

5助力器助力器是由铝或钛合金制成的半波长共振制件，它使转换器与焊头结合。

助力器可作振幅增加仪、振幅降低仪或一个简单的连接棒使用。

6焊头焊头或超声焊极是一个碰撞超声振动工件的半波谐振器。

焊头通常用钛、铝或合金钢构成。

钛和铝具有所需要的声学性质，而涂钛碳化物和硬质钢改进耐久性。

涂钛碳化物常用于高振幅及磨损应用中，而热处理钢适用于高耐久性、低振幅应用，如嵌入。

7夹具夹具把要焊接的制件夹住和固定。

被固定的制件也经受来自连接制件的高频振动。

夹具可能包含一个缓冲振动和防止制件破坏的聚氨酯衬垫。

8控制超声焊接方法可根据焊接时间或焊缝位置（塌陷距离）或焊接能量控制。

也对焊接压力和冷却时间提供附加控制。

图6.95典型的超声焊接设备示意图。

1-气动筒；2-变压器[输入高频电信号，输出高频（超声）机械振动]；3-振幅变压器（增压器焊头）；4-超声正弦轴向振动；5-焊头；6-被焊接的塑料部件；7-支撑和调整的夹具；8-底盘和架；9-焊头表面振幅

超声焊接设备一般不是在20KHz就在40KHz频率下运行。

20KHz装置更常用，然而较高频率下的焊接确实有一些优点。

40KHz装置的波长是20KHz体系的一半。

因此，可使用较小制件，这一点在空间有限或需要工业自动化时是重要的。

较高的频率也降低了所需振幅和由于缓冲制件振动而引起的可能的噪音（在声频下）。

这种较低振幅的振动也降低了制件破坏的可能（由于机械滥用）。

较高频率装置确实改进了控制，然而它们的功率有限。

另外，低振幅和低功率意味着焊头/制件界面和接头间的距离必须保持最小。

9接头设计因素有许多类接头形状可用超声焊接，这此设计分成一至二类。

第一类即最常用的接头类型，在被连接表面的垂直方向上利用超声振动。

对接和Z形接合归入这一类，适用于多数聚合物。

第二类超声焊接接头包括与接头表面平行的振动，形成剪切状态。

各种类型的剪切和嵌接归入第二类。

接头设计的近似准则在下面给出，然而有关材料具体的接头设计必须向材料制造商咨询。

10对接一系列的对接和Z形接合如图示6.96所示。

第一个具有平滑接触表面的对接设计的焊合界面需要过大的焊接能量，因而导致难看的暴涨焊缝。

因此，这种接头设计在一般实际操作中不使用。

相反被焊接的一个表面，较好的是靠焊头最近的表面，包含一个通常称作能量控制器的楔形的或三角形的凸起。

能量控制器的顶点与啮合制件表面接触。

在焊接过程中，能量控制器软化，形成熔体。

熔体冷却之前，在压力作用下流过熔接区域。

这些能量控制器接点与无定形材料一起使用最佳，然而图6.97所示较大的能量控制器结构可在一些不密闭的半结晶材料中应用。

图6.96于超声焊接一起使用的各种接头类型和结构

图6.97无定形和半结晶聚合物所用的能量导向器的近似尺寸

图6.98组装过程中所用的焊接工艺条件可能对接头的强度和外观有非常显著的作用

a焊接前的塑料部件；b能量导向器扩散不充分；c过度的熔体流动；d最佳的焊接；A为下面的部件

正确的能量控制器设计实质上自然不能保证最佳焊接强度或质量，因为焊接过程变量如焊接时间、焊头作用半径和压力都对接头性能有重要影响。

能通量对超声焊接的质量是关键的。

能量不足和能量过剩都使焊接质量下降。

例如，焊接时间长，焊接压力过大可能或使能量不足的控制器熔融或导致过度的熔体流动。

这种情况可导致过度塌陷、严重溢料和不利的分子取向，见图6.98。

（注意有能量控制器的部件应保证是和焊头接触的；特别是难焊接的材料如：

POM）

图6.99能量导向器对面的表面纹理可能改进的接头1-能量导向器；2-有纹理的表面

图6.99所示的焊接接头是对普通能量控制器接头设计的独特的改进。

在这种接头的一个工件上有个普通的能量控制器，而对应的工件用一个粗糙或有纹理的表面改进。

已证实粗糙表面提高了焊接质量、焊接强度和焊接完成的容易程度。

其他许多有纹理的接头外形也是可行的。

图6.96所示的溢料问题可通过把溢料污染槽引入接头设计中降低，如图6.96所示。

在美学或功能上能接受溢料的应用中，以接头强度为代价，使用这种槽，结果使接头表观改善。

为安全起见，一般溢料槽设计至少10%的过度体积容量。

紧压接头提供了一个标准对接的备选方案。

为了使溢料形成的可能性最小，紧压接头设计的目的是阻挡熔体或将熔体保持在熔区内。

已证明紧压接头对半结晶的塑料材料如乙缩醛或尼龙是有用的，它们很快从固态到熔融状态（即有相当窄的熔融温度范围）。

因为接结构更复杂，紧压接头所需的制件配合公差相对严格。

与三角能量导向器焊接相比，较大的接头结构也需要附加振幅和焊接能量。

典型的紧压焊接几何结构如图6.102所示。

图6.102典型的超声压紧焊接接头结构

对接接头通常设置在注塑成型制件的壁面或周边上，有时沿着内部凸缘或拉线钉。

为了避免制件拐角处杰堆积过多而造成焊接困难，能量控制器和模塑拐角应有足够大的拐角半径。

换句话说，当不需要密封接头时，能量控制器可能被切断，如图6.103所示。

图6.104近场和远产场超声焊接的示意图

近场与远场焊接比较焊头与上面的制件紧密接触，具有足够的接触面积是重要的，尤其是最接近接头的位置。

焊头和接头间的距离对焊接质量有重要影响，如图6.104所示。

距焊头/制件界面6mm范围内的连接被称作“近场”连接，而那些到焊头/制件界面的距离大于6mm的连接称为“远场”连接。

当接头和焊头间距离增加时，制件焊接通常变行更困难。

对多数材料最好是用近场焊接，然而当需要时，玻璃、无定形材料可使用远端场结构。

图6.103能量导向器可沿制件整个周边运转或当不需要密封时被中断运转

1-不合适的能量导向器设计：

焊接材料在拐弯处聚集；

2-改进的设计：

周围的能量导向器采用拐角半径；

3-可选择的设计：

周围的能量导向器在拐角处被干扰；

图6.105用支撑夹具的制件找平可能导致外制件表面的塑性变形（左），只用焊条的制件找平可能导致焊接失配（右）

图6.106用埋塑双头螺栓或其他埋塑零件可改进制件找平

⑴　制件找平简单对接没有任何措施解决制件相互找平或对中。

当制件结构合适时，夹紧装置可固定制件，换句话说，夹紧装置可定位下面的制件，而焊条本身用来控制和固定上面的制件，如图6.105所示。

制件找平更适于用模塑定位销或双头螺栓完成，如图6.106所示，或利用制件本身的阶梯性能，如图6.107所示。

图6.107用埋塑阶梯式零件和间隔加强筋的制件找平改善定位

⑵　Z型接头简单的对接头易于改制成美学上更令人喜爱的并能自动找平的Z形接头，如图6.108和图6.109所示。

Z形接头在使用时耐拉伸且改进了抗剪切负荷性。

借助Z形接头设计，消除了外部溢料，结果改善了产品外观。

图6.108所示的改进的Z形接头具用一个外部轴肩，掩盖了任何不平整度，导致附带的美学方面的改进。

前面叙述的和图6.107所示的间隔加强筋有时与Z形接头一起使用，以改善制件找平并使接触的滑动（剪切）表面积最小。

⑶　槽舌接合图6.110所示的槽舌接合不但提供了剪切强度而且提供了拉伸强度。

这种接合是自对中的，且是视觉上可接受的。

在焊接过程中，来自能量导向器的熔体充满较低的型腔中，并且熔体不断消失，被挤压通过垂直的裂缝，增加了焊接接触面积，改善了接合强度。

接合区域的壁厚必须相对大以适应槽舌接合设计。

另外，制件公差要求相对严。

与图6.107所示的那些类似，间隔加强筋改善了接头找平。

图6.110超声焊接工艺用的典型槽舌接合设计

⑷　剪切接头有许多与超声焊接方法一起使用的可行的剪切接头结构。

当焊接半结晶聚合物（或其他难以焊接的聚合物）和需要密封接头时，一般推荐使用剪切接头。

普通的剪切接头结构如图6.111所示。

需要高强度、高质量接头的环形和矩形制件都用剪切接头。

对半结晶聚合物来说，剪切接头是优选的接头因为与能量导向器型的对接和Z形接头相比，它们提供了更高的强度。

剪切接头具有搭接制件壁部分，当接头被焊接和相互依次嵌入时，搭接部分产生公差和局部剪切。

为了促进制件找平，接头包含了调节部分。

为了集中熔融能量，一边上的阻碍物的顶角在初始接触面上降低。

因为融化材料的温度在整个接触面上保持一致，制件被焊接时，两表面熔融均匀。

深度为1.0～2.0mm的使用0.13～0.5mm范围内的公差值。

为防止在焊接过程中由于公差而产生的外部侧壁翘曲，垂直的制件壁应该用支持装置很好支撑。

理论上，上面的的制件应尽可能浅，然而在一边用剪切制件改进的槽舌型接头可与较深的拉伸制件一起使用，提供中壁接头，它使由于公差而产生的侧壁翘曲最小，如图6.111所示。

图6.111典型的超声焊接剪切接头设计（左\中）和典型的中壁组装剪切接头设计（右）

1-槽舌剪切接头：

有助于阻止部件向内弯曲；2-支撑夹具：

目的是在焊接过程中阻止下面部件壁向外弯曲；3-上面的部件；4-下面的部件

⑸　斜坡接合斜坡接合设计也可为无定形和半结晶聚合物提供高强度密封接头。

斜坡接合是自固定的且最适合小尺寸的圆形或椭圆形制件。

斜坡接合的焊接能量要求很高。

图6.112和图6.113所示的斜坡接合展示了几种可能的结构。

斜坡接合具有30°～60°的角且应该在±1°内装配。

为附加的熔区材料厚度增加的0.10～0.25mm的公差产生焊缝和溢料。

当从功能或审美上不能接受溢料时，就使用收集器。

图6.112超声焊接用典型的斜坡接合设计

（a）斜坡接合；

（b）改进的斜坡接合（附加公差）

1-溢料槽；2-夹具

图6.113带有溢料收集器的超声

焊接斜坡接合示例

⑹　带嵌入密封装置的焊接用嵌入的弹性密封圈或韧性垫圈也可获得可靠的密封。

图6.114所示接头制件装有一个弹性环，以改善用超声焊接接合可达到的密封安全性，或在连续的周边焊接不可能的情况下使用。

⑺　电栓焊超声焊接设备也可生产如图6.115所示的电栓焊和销套触点焊接。

在不需要密封接头的应用中，销套接头可用来连接相同的塑料材料。

接头基本上是具有环向公差的圆柱形剪切接头。

固定在双头螺栓或孔上的自动固定输入特性用来安装和找平两个制件。

溢胶收集器也可用在如图6.115所示的接合中。

为获得最佳强度，焊接深度应该大约是

螺栓直径的一半。

图6.114超声焊接制件通常需要密封接头

1-能量导向器；

2-弹性密封

图6.115超声焊接设备可形成销孔型剪切接头

1-溢料收集器;2-焊接前;3-焊接后

⑻　超声铆焊超声焊接的变异的超声铆焊。

铆焊是把一个热塑性制件固定在另一个不同材料的制件上的方法，如图6.116所示，热塑性铆钉穿过锁住制件中的孔洞而凸出。

模塑的塑料铆钉的顶端被施以超声振动，熔融并填充焊头型腔，形成头部，因而锁住第二个制件。

铆钉或凸台在底部应该有十分大的半径或圆角，以防裂纹或熔融。

为了集中超声能量，凸台的顶端应该设计成与焊头的初始接触最小。

凸台顶部可以是平的或圆锥形的，半结晶或填充的聚合物以圆锥形的较佳。

超声铆焊的完整性取决于铆钉和焊头型腔之间的精确的容量关系。

适当的铆焊设计导致最佳的强度和表面且溢料最少。

实际中使用图6.116所示的各种各样的铆焊设计。

⑼　标准铆焊直径在1.6～4mm之间的平头铆钉被推荐使用通用铆焊。

刚性和柔性的不耐磨热塑性塑料推荐使用标准外形。

⑽　半球形铆焊直径小于1.6mm的铆钉建议用在半球形铆焊上。

铆钉用锥形型材覆盖，减少通过铆钉透射的能量。

圆形铆焊对耐磨塑料是合适的。

⑾　溢流式铆焊溢流式铆焊用在要求表面为平的或隆起的及锁住制件的厚度被允许使用的应用中。

推荐使用带圆锥顶的铆钉。

⑿空心铆焊直径大于4mm的凸台或铆钉去芯后可生产盲孔凸台。

空心凸台的对面产生凹痕或凸台底部产生收缩空洞的可能性最小。

因为空心凸台的壁相对薄，它们相对容易形成和冷却。

如图6.117所示，当啮合制件中不允许有通孔时，超声焊接设备也能形成机械互锁。

对此过程，模制塑料铆钉（与用于铆焊的类似）和在啮合制件中的盲倒角可形成以公差为基础（假设带倒角的制件不融化）的真正的机械接合。

当焊接时，铆钉将变软、流入倒角区域并冷却，形成永久机械互锁。

图6.116超声焊接设备可生产铆焊或各种结构

1-φ≧1.6mm的铆钉；2-尖锥触发熔融；3-φ≧14.0mm的铆钉

图6.117用超声焊接形成机械互锁的示例

1-带软化和变形铆钉的热塑性部件；2-具有倒角的啮合部件；3-超声波焊头

⒒超声焊接的材料因素超声焊接操作适合于多数热塑性材料，然而当考虑使用此操作时，应考虑许多与材料相关的因素。

这些材料特性包括形态、熔体流动特性、黏弹行为、吸湿性和是否存在添加剂。

表6.1为适用于超声组装的各种热塑性塑料相容性的一般准则。

表6.1适用于超声组装的各种热塑性塑料相容性的一般准则①

材料

标志法

完全相容

部分相容②

ABS

ABS/聚碳酸酯合金

缩醛树脂

丙烯酸树酯

丙烯酸共聚物

纤维素

氟聚合物

尼龙

聚亚苯基氧

聚酰胺-亚酰胺

聚碳酸酯

聚酯

聚乙烯

聚甲基戊烯

聚亚苯基硫

聚丙烯

聚苯乙烯

聚砜

聚氯乙烯

苯乙烯-丙烯腈共聚物

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

A，B，D

A，B，K

C

A，D

E

F

G

H

I，Q

J

B，K

L

M

N

O

P

I，Q

R

S

T

T

D

…

B，E，J，K，T

A，D，Q，T

…

…

…

D，K，T

…

D，I，R

…

…

…

…

…

E，T

K

…

A，D，E，I，Q

1树脂的变化可能造成略微不同的结果

②在有些情况下

无定形聚合物无定形聚合物，特别是室温下处于玻璃态的无定形聚合物，通常是超声焊接工艺的好的候选材料。

分子无规则排列的玻璃态无定形聚合物是良好的振动能量发射器。

无定形聚合物的焊接性受自身的玻璃化转变温度Tg和刚性二者的影响。

玻璃态无定形热塑性塑料既是刚性的又是逐步热转变的，即从玻璃态，经过Tg，再经过一个宽的软化区最终达到熔融状态。

当冷却时，可观察到相反的逐级发展趋势，使无定形聚合物流动和扩散，不存在过早的固化。

刚性和逐级热转变使设计和加工灵活，并使能量要求较低。

由于玻璃态无定形聚合物具有良好的透射能，它们允许用近场和远场两种焊接技术成功焊接。

当材料较软时，无定形材料的超声焊接更成问题。

例如，焊接高冲击PS将比焊接通用PS一般需要更多能量和附加振幅。

作为极端情况，焊接非常软的聚合物如热塑性弹性体基本上是不可能的，因为它们的振动阻尼过大。

尽管焊接制件最好是相同质量的聚合物制件，然而如果聚合物的化学结构、流动性和Tg值相似的话，有时可能交叉焊接无定形聚合物。

两种材料Tg的差值不应超过14～22℃。

许多情况下，聚合物合金或共混物通过超声焊接连接到单组分或更多组分的树脂上。

用超声焊接工艺也可焊接结构泡沫制件，然而通常需要做实验。

泡沫制件的可焊接性随着密度减小而降低。

另外一个问题是由于存在未反应的化学发泡剂，在焊接区域将形成泡沫。

半结晶聚合物与刚性或半刚性无定形热塑性材料相比，半结晶聚合物一般更难用超声能量焊接。

然而如果采用适当的加工条件和接头设计，半结晶热塑性塑料制件通常可以采用超声焊接工艺使彼此相连。

半结晶聚合物与玻璃态无定形聚合物相比往往使超声振动衰减较快。

总的来说，半结晶材料是不良的振动能量传送器。

因此，当焊接这些材料时，必须①增加由焊接体系发射的能量值（即增加振幅）；②缩短焊头/制件接触面与接头界面间的距离。

当使用半结晶聚合物时，几乎只用近场超声焊接技术和接头设计。

由于经过较长距离的信号衰减，远场焊接要求的能量输入过大并能使制件在焊头/制件界面上而不是在接头上熔融。

被焊接的制件应被很好地支撑。

在焊接过程中，由于相对高的振幅（即由于机械损伤），无支撑的悬臂制件，特别是那些拐角半径太小的制件可能产生裂缝甚至破坏。

因为空洞、阶梯或弯头等特性妨碍了超声能量的直接传送，焊接振动进一步衰减速。

半结晶聚合物需要有效的能量输入，因此必须使用振幅高达0.05～0.15mm的焊头。

这些高焊接振幅需要使用钛焊头。

使焊头在每一焊接点与制件接触是重要的。

和无定形材料一样，由于改进了能量发送，半结晶聚合物的焊接能量随熔融温度增加而增加并随模量或刚性的增加而降低。

像PTFE这类具有很高Tm、低摩擦系数和不良流动性能的材料是相当难以焊接的。

当需要高强度或密封组装时，许多来源显示普通的能量导向器型接合对半结晶聚合物是不适用的。

作用于能量导向器型接头上的超声能量不能使始于接触点的导向器材料融化，最终使熔体分散遍布相邻接头表面，然而，相对灵敏的半结晶材料的熔融和固化范围以及为克服熔解热所需要的额外的能量输入通常导致差的焊接强度。

在熔体薄膜和相邻的制件表面间发生任何显著的分子级扩散之前，融化的聚合物趋向于过早的固化。

尽管通常不建议半结晶聚合物中使用能量导向器，但在有些情况下可以使用能增加熔体材料质量的较大的能量导向器。

当需要高强度、密封组装时，剪切接头和斜坡接合对半结晶聚合物都适用。

焊接吸湿性聚合物许多塑料材料，特别是带有极性基团的塑料是吸水性的，注塑成型后它们从大气中吸收水分。

制件模塑时是干的（因为在模塑前预先干燥过），但是它们将再次吸收水分。

吸收水分的速率取决于材料种类、原有的水分含量和环境条件。

高度吸水的聚合物（如尼龙66）在模压之后不久，表面的含水量可达到干扰焊接的程度。

水分的存在可导致泡沫、空洞、微孔的形成并需要增加焊接能量，由于振动阻尼的增加，焊接甚至于能使许多缩聚物水解。

因此，需要采用以下措施降低水分的影响：

●模塑后马上焊接制件（在它们仍是干燥时）；

●焊接前干燥制件；

●焊接前把制件存放在干燥器内。

为方便起见，经常用自封式聚乙烯袋子（最好装有干燥剂）代替干燥器。

避免吸水的最简单的方法是模塑后立即焊接制件，此时制件不含水分且处于高温状态。

这个解决方法在处理无定形材料时很好，然而为了计算出模后的收缩和形态变化（如模塑后的结晶），更好的方法是在模塑后/焊接前把半结晶制件存放在密闭容器中至少24h。

添加剂对超声焊接的影响几乎所有的塑料材料配方中都包含一种或多种添加剂。

在有些情况下，添加剂对材料的可焊接性没有影响或影响很小；而在其他情况下对超声可焊接性有显著影响。

尽管所得到的有关添加剂对可焊接性影响的定量信息很少，但有定性指标。

填充剂和补强剂CaCO3、滑石粉、玻璃、炭黑或任何增加复合材料刚性的无机/有机粒子填充剂和补强剂对聚合物超声焊接性可能既有正面的又有负面的影响。

因为复合材料的刚性改进了，而制件表面仍然是多树脂的，因此焊接特性通常在低填充剂浓度处被增强。

在填充剂浓度超过35%处，可能难以获得密封接头。

填充剂浓度超过40%可能使制件难以焊接，然而由于有些材料（如填充40%滑石粉的聚丙烯）仍具有优良的焊接特性，所以还是需要进行实验。

当使用耐磨填充剂或补强剂的浓度超过10%时，通常使用的是涂钛碳化物焊头，也就是硬钢焊头。

应该注意到某些填充剂本身是吸水性的，因此湿分可能引起与焊接相关的问题。

使用较高频率、较低振幅的焊接设备可能改善大量填充的聚合物的焊接能力。

脱模剂当模制制件用超声焊接工艺连接时，最好避免使用脱模剂。

脱模剂易黏附于制件表面并影响摩擦热的生成。

脱模剂残渣也是污染物，在焊接时必须从接合区域清理干净。

如果由于制件挤出困难必须使用脱模剂，只推荐使用那些被称作油漆或印刷用脱模剂。

润滑剂内、外润滑剂都是因为降低摩擦而妨碍了焊接，然而外润滑剂可能污染制件表面。

如果内润滑剂浓度低且添加剂很容易分散，内润滑剂对聚合物可焊接性的影响据说最小。

为了达到最佳结果建议进行试验。

阻燃剂阻燃剂对热塑性塑料可焊接性的影响取决于阻燃剂品种、浓度和分散程度。

含有阻燃剂的塑料焊接时可能需要较大焊接振幅和焊接能量值。

增塑剂/抗冲击改性剂任何通过增加柔软性改善聚合物韧性的添加剂都增加了材料的吸收特性，因此增加了所需的焊接能量。

用较高的焊接振幅和较短的焊接距离（焊头和接头之间）可改善较柔软材料的可焊接性。

极端情况下，高度塑化的弹性聚合物也许不可能用超声技术焊接。

非固定的、可迁移的增塑剂可能会带来额外的污染问题。

颜料通常颜料对材料可焊接性的影响很小或不显著，除非所用颜料浓度很高，在这种情况下干颜料开始起类似填料的作用，或如果挤出油基液