超聲波金屬焊接機的由來

超聲波金屬焊接機由來

超聲波金屬焊接機英文注釋：Ultrasonic metal welding machine，超聲波金屬焊接是19世紀30年代偶然發(fā)現(xiàn)的。當時在作電流點焊電極加超聲振動試驗時，發(fā)現(xiàn)不通電流也能焊接上，因而發(fā)展了超聲金屬冷焊技術。超聲波焊接雖然發(fā)現(xiàn)較早，但是到目前為止，其作用機理還不是很清楚。它類似于摩擦焊，但有區(qū)別，超聲焊接時間很短，溫度低于再結晶；在正弦電信號經(jīng)由電極提供給換能器時，壓電片膨脹和收縮，產(chǎn)生15~20μm的軸向峰到峰運動。它與壓力焊也不相同，因為所加的靜壓力比壓力焊小的多。一般認為在超聲波焊接過程中的初始階段，切向振動除去金屬表面的氧化物，并使粗糙表面的突出部分產(chǎn)生反復的微焊和破壞的過程而使接觸面積增大，同時使焊區(qū)溫度升高，在焊件交界面產(chǎn)生塑性變形。這樣在接觸壓力的作用下，相互接近到原子引力能夠發(fā)生作用的距離時，即形成焊點。焊接時間過長，或超聲波振幅過大會使焊接強度下降，甚至破壞。

超聲波金屬焊接機原理

超聲波金屬焊接是利用額每秒鐘數(shù)萬次的高頻振動波傳遞到兩個需焊接的金屬工件表面，再施以一定的壓力，使金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合，達到焊接的目的。

臺州市錦亞機械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動摩擦焊接機，熱鉚焊接機，熱板焊接機，多頭非標型超聲波塑料焊接機，以及非標準設備、自動化設備、治具等研發(fā)、設計、制造及銷售為一體的技術服務性實體公司。

超聲波焊接和高周波熔接的特點

超聲波塑焊機的特點：

1）不污染無公害，綠色環(huán)保；

2）無需整體加熱，工件不易變形，機器功耗??；

3）焊接速度快，工件表面氧化脫碳較輕；

4）表面淬硬層可根據(jù)需要進行調整，易于控制；

5）塑料焊接設備加裝在機械加工生產(chǎn)線上，易于實現(xiàn)機械化和自動化程度，方便管理，節(jié)約人力物力，大大提高生產(chǎn)效率；

6）表面工件表層有較大壓縮內應力，工件破斷能力較高。

高周波熔接機的特點：

1）電力輸出強大，本機振蕩器所產(chǎn)生的周率27.12MHZ或40.68MHZ，符合國際工業(yè)波段標準，各種控制裝置特殊電子線路，可避免不當操作，且能快時間熔接制品、提高產(chǎn)品產(chǎn)量；

2）高靈敏火花保護裝置，當火花產(chǎn)生時，可自動切斷高周回路，使機件及物件損害降低，當電流過高時，自動切斷高壓保證振蕩管及整流器。

塑料的超聲波焊接性能

塑料分為熱固性塑料和熱塑性塑料。熱固性塑料可塑但不可逆。次加熱時可熔化流動，加熱到一定溫度，產(chǎn)生化學反應，交聯(lián)固化變硬而形成固體；但這種變化時不可逆的，當重新受熱加壓時，熱固性塑料不能再次熔化。因此，超聲波焊接不能焊接熱固性塑料。熱塑性塑料可塑又可逆；當加熱形成固體后，其內部結構僅經(jīng)歷形態(tài)的變化，是可逆的；原因就是蝙蝠能發(fā)出2～10萬赫茲的超聲波，這好比是一座活動的“雷達站”。重新加熱和加壓時，能夠重新熔化并再次形成固體。超聲波焊接能夠焊接大部分的熱塑性塑料。

熱塑性塑料又分為無定形塑料和半結晶塑料，由于二者的分子結構和排布不同，二者的超聲波焊接性能又有所差別。

無定形塑料的分子結構呈隨機分布，沒有一個明確的熔點Tm，其在一個很廣泛的溫度范圍內逐步軟化、熔化和流動；這是將異種金屬接觸表面加熱到一定溫度，使兩種金屬在接觸表面處形成低熔點的共晶體，該低熔點共晶體在此溫度下呈液態(tài)，實質上成了一種不用外加釬料的釬焊方法。而不是一旦加熱到某個溫度就立即從固體熔化，然后又立即固化。無定形塑料這種特性非常易于傳導超聲波振動能力，能夠在較大的壓力和振幅范圍內進行超聲波焊接。

半結晶塑料的分子結構在局部呈規(guī)律性分布，有一個明確的熔點Tm，在溫度達到熔點之前，半結晶塑料始終保持著固態(tài)；當溫度達到熔點后，整個分子鏈立刻開始運動，并立即固化。無定形塑料和半結晶塑料的熔化過程區(qū)別如圖所示。

半結晶塑料呈規(guī)律性分布的分子結構類似于彈簧，非常容易吸收高頻的超聲波振動能量，使得能量很難從焊頭傳導到焊接界面，必須有足夠大的超聲波能量才能使得半結晶塑料熔化。因此，相對于無定形塑料，半結晶塑料比較難焊接。為了使得半結晶塑料獲得較高的焊接質量，往往需要考慮更多的因素，例如，較高的振幅、合適的焊接界面設計、焊頭的接觸、焊接的距離以及焊接夾具等。無定形塑料和半結晶塑料的超聲波焊接難易程度如表2所示。遇到此問題時，要按以下步驟操作焊接效果才達標：1：先裝好上模，測試上模具的頻率對不對。

塑料熱板焊接機的工作步驟，清晰詳細！

（一）復位狀態(tài)：塑料處于工作停止狀態(tài)或者一個工作循環(huán)起始狀態(tài)，當整個工作循環(huán)處于自動狀態(tài)時，將塑料加工件人工放置在上、下模具中，組用俠具固定。

（二）熱板進位狀態(tài)：按下啟動按鈕，熱板在氣缸的推動作用下，滑移到加熱位，上、 下冷模在在2只氣缸的推動下移動到熱熔位置，進而使上、下塑料件與加熱板接觸，然后塑料件焊接面開始熔化。

（三）塑料件熱熔狀態(tài)：在一定時間內，通過加熱板將熱量傳遞給塑料件，使塑料件充分熔化。

（四）加熱時間到，熔接上、下塑料件在模具中同時離開熱板一段距離，緊接著迅速撤走加熱板。

（五）上、下塑料件在氣缸作用下合模，在預先設定的時間內進行固化處理，使兩塑料件熔接為一體，完成焊接。熔接后可達到水密、氣密的要求，適用于各種形狀大小和材質的熱塑性塑料件熔接。

（六）保壓時間到，從下模中取出焊接成品，設備處于復位狀態(tài)，開始下一個工作循環(huán)。