對超聲波焊接技術(shù)以及焊接機(jī)有哪些認(rèn)識(shí)誤區(qū)?

超聲波焊接技術(shù)及焊接機(jī)儲(chǔ)存在很多的認(rèn)識(shí)誤區(qū)，以下就是小編詳細(xì)的介紹，希望對大家有幫助：

1：焊接原理的認(rèn)識(shí)誤區(qū)：

很多操作超聲波焊接機(jī)的從業(yè)人員，對超聲波能量地傳遞有一種誤解，主要認(rèn)為是超聲波直接在焊接工件的接觸面進(jìn)行焊接，其實(shí)這是一種誤識(shí)，真正的焊接原理是：超聲波換能器把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能后，通過工件物質(zhì)分子進(jìn)行傳導(dǎo)，聲波在固體中的傳導(dǎo)聲阻遠(yuǎn)小于在空氣中的聲阻，當(dāng)聲波通過工件接縫時(shí)，縫隙中的聲阻大， 產(chǎn)生的熱能相當(dāng)就大，溫度首先達(dá)到工件的熔點(diǎn)，再加上一定的壓力使接縫熔接。遇到此問題時(shí)，要按以下步驟操作焊接效果才達(dá)標(biāo)：1：先裝好上模，測試上模具的頻率對不對。

2：焊接工藝的認(rèn)識(shí)誤區(qū)：

超聲波焊接方式有很多種，有人認(rèn)為只要是塑料材質(zhì)，超聲波塑料焊接機(jī)就可以很好地焊接，這也是一種誤識(shí)。因?yàn)槌暡芰渴撬查g爆發(fā)的，當(dāng)瞬間能量產(chǎn)生時(shí)，接縫面積越大，能量分散越嚴(yán)重，焊接效果越差，甚至無法焊接。有一種方法稱作熔焊——釬焊，即對異種金屬接頭中低熔點(diǎn)母材一側(cè)為熔焊，對高熔點(diǎn)母材—側(cè)為釬焊。另外一個(gè)原因是超聲波是縱向傳播的，能量損失和距離成正比，距離越遠(yuǎn)焊接效果就越小，因此工件臂厚不能低于2MM，否則不能良好的熔接。針對不同的焊接產(chǎn)品（材料）和焊接效果（成點(diǎn)或成線），都需要專門的焊接工藝與之對應(yīng)。

3：焊接材料的認(rèn)識(shí)誤區(qū)：

由于社會(huì)各種材料很多，也很復(fù)雜，尤其是不斷創(chuàng)造出的新型材料。對焊接要求很高，因此，并不是所有的同類材料都能焊接的。3．先機(jī)械后電氣首先你要先排除超聲波模具方面的問題后，再進(jìn)行電氣方面的檢查。比如塑料，塑料材料之間差異巨大，超聲波塑料焊接機(jī)不能對所有塑料進(jìn)行有效焊接。焊接取決于材料的熔點(diǎn)，兩種材料的熔點(diǎn)相近，才可以進(jìn)行有效焊接。

4：超聲波模具的認(rèn)識(shí)誤區(qū)：

超聲波模具是根據(jù)產(chǎn)品來量身訂制的，不同的焊接件制作的超聲波模具是不一樣的。有人錯(cuò)誤認(rèn)為超聲波模具只是一塊鋁合金，其實(shí)超聲波模具的設(shè)計(jì)與制造是很有講究的，其實(shí)超聲波模具是超聲波焊接技術(shù)中具有技術(shù)深度的一個(gè)方面。即使已經(jīng)擁有幾年的設(shè)計(jì)和開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，我們還是堅(jiān)信只有通過嚴(yán)格的測試和質(zhì)量控制才能生產(chǎn)出較好的超聲波焊頭。但是，在一般情況下，產(chǎn)品本身具有良好的定位功能是主要的，當(dāng)錯(cuò)位時(shí)，通過修改超聲波裝置的方法改善錯(cuò)位現(xiàn)象只能“遲做總比不做好”，因此，當(dāng)塑料制品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該首先考慮問題。設(shè)計(jì)的是否合理直接影響著超聲波模具的效率、壽命和產(chǎn)品的合格率，嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接燒壞發(fā)生器。我們生產(chǎn)的每一套超聲波焊頭加工和超聲波模具加工，不管是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品還是根據(jù)客戶要求定制的，都會(huì)經(jīng)過反復(fù)的測試。超聲波焊頭的外形、強(qiáng)度等各種參數(shù)經(jīng)過多次試驗(yàn)，能符合嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，超聲波焊頭和超聲波模具達(dá)到很好的匹配。

臺(tái)州市錦亞機(jī)械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動(dòng)摩擦焊接機(jī)，熱鉚焊接機(jī)，熱板焊接機(jī)，多頭非標(biāo)型超聲波塑料焊接機(jī)，以及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及銷售為一體的技術(shù)服務(wù)性實(shí)體公司。

超聲波的特性

從超聲波焊接的角度，超聲波具有三個(gè)非常重要的特性，這三個(gè)特性與超聲波的焊接質(zhì)量密切相關(guān)，是超聲波焊接過程中發(fā)生的諸多現(xiàn)象的根源。異種金屬焊接的時(shí)候，由于焊縫兩側(cè)的金屬和焊縫的合金成分有著明顯的差別，焊接過程中，母材和焊材都會(huì)熔化并相互混合，混合的均勻程度隨著焊接工藝的改變而改變，而且焊接接頭不同的位置，混合均勻程度也有很大差異，這就造成了焊接接頭化學(xué)成分的不均勻性。理解這三個(gè)特性有助于理解超聲波焊接的工藝要求，產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師從而可以正確的設(shè)計(jì)超聲波焊接結(jié)構(gòu)來滿足超聲波焊接的工藝要求，提高超聲波的焊接質(zhì)量。

超聲波的三個(gè)特性、產(chǎn)生的焊接現(xiàn)象、及其對塑膠件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求如表1所示:

1)  能量大；而且異種金屬焊接時(shí)或焊后經(jīng)熱處理或經(jīng)高溫運(yùn)行后，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)低合金一側(cè)的碳通過焊縫邊界向高合金焊縫中“遷移”的現(xiàn)象，分別在熔合線兩側(cè)形成脫碳層和增碳層，在低合金一側(cè)母材形成脫碳層，在高合金焊縫一側(cè)形成增碳層。超聲波能夠產(chǎn)生的比聲波大得多的能量，這是超聲波能夠?qū)λ苣z件件進(jìn)行焊接的基礎(chǔ)，同時(shí)這也是超聲波焊接強(qiáng)度較高的根本原因；正由于其產(chǎn)生巨大能量的能力，超聲波甚至能夠進(jìn)行金屬零件的焊接；而在另一個(gè)方面，恰恰由于能量大，超聲波有可能對焊接界面造成；同時(shí)可能對塑膠件其它部位或者塑膠件上已經(jīng)裝配的其它零部件造成損壞。

2) 方向性好，幾乎是直線傳播；由于超聲波的波長很短，衍射效應(yīng)不顯著，所以可以近似地認(rèn)為超聲波是沿直線傳播，即傳播的方向性好，容易得到定向而集中的超聲波束。因此，這要求超聲波焊頭與焊接零件保持足夠大的接觸面積，保證超聲波能能夠傳導(dǎo)到焊接界面。在2017年4月，國家工信部在印發(fā)的新《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》中還提到，2020年新能源汽車產(chǎn)銷量要達(dá)到200萬輛，力爭2025年新能源汽車占汽車產(chǎn)銷20%以上。同時(shí)，如果在傳播方向上存在孔洞等，超聲波就難繞過孔洞傳導(dǎo)能量，這也是超聲波結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的地方。

3) 衰減性；盡管超聲波的穿透能力強(qiáng)，但超聲波在物體里傳播始終都存在著衰減，傳播的距離越遠(yuǎn)，能量衰減越厲害。另外，在不同的塑料中，超聲波能量的衰減程度不一致。焊頭的形狀至關(guān)重要，因?yàn)楹割^的軸向膨脹和收縮產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)在高振幅情況下造成開裂。例如，在無定形塑料中，如ABS，其能量衰減程度較小，兩個(gè)ABS塑膠件即使是遠(yuǎn)程焊接也能保證焊接質(zhì)量；在半結(jié)晶塑料中，如PA66，超聲波能量衰減程度大，超聲波傳播距離較短，很難保證遠(yuǎn)程焊接的質(zhì)量。

影響塑料超聲波焊接性能的其它因素

潤滑劑

潤滑劑例如蠟、硬脂酸鋅、硬脂酸鋁、硬脂酸和脂肪酸等被加入到塑料中用于提高流動(dòng)性和增加注塑性能。但是，在超聲波焊接時(shí)，潤滑劑會(huì)減小焊接界面的摩擦系數(shù)，從而影響塑料的超聲波焊接性能。

填充劑

為了提高塑料的機(jī)械性能，塑料中會(huì)加入填充劑，常用的填充劑如玻璃纖維、碳纖維、滑石粉以及碳酸鈣等。玻璃纖維添加到塑料中用于提高塑料的機(jī)械強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。與熔焊相比，在焊接異種金屬接頭時(shí)壓焊具有一定的優(yōu)越性，只要接頭形式允許，焊接質(zhì)量又能滿足要求，采用壓焊往往是比較合理的選擇。普通的礦物質(zhì)填充劑，如玻璃纖維和滑石粉，會(huì)提高塑料傳導(dǎo)振動(dòng)的能力，提高塑料的超聲波的焊接性能，特別是對于半結(jié)晶塑料。一般來說，10%~20%的玻璃纖維會(huì)顯著提高塑料的超聲波焊接性能。但是，當(dāng)比例過大會(huì)帶來其它問題。例如，填充劑的比例為30%，但在局部的焊接界面，真實(shí)的比例可能已經(jīng)超過30%，使得在焊接界面沒有足夠的塑料熔化而獲得理想的焊接質(zhì)量。當(dāng)填充劑比例超過40%時(shí)，很有可能在焊接界面不可焊接的材料比可焊接的材料還多，這就意味著超聲波焊接性能會(huì)變得很差。

回料

由于塑料的可回收性和降低零件材料成本，在塑料中常常會(huì)加入回料。線束機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域超聲波金屬線束焊接機(jī)（汽車線束焊接機(jī)）為多股導(dǎo)線壓接焊的專用設(shè)備，它能可靠便捷地將多股導(dǎo)線截面各在0。超聲波焊接允許在塑料中加入回料，因?yàn)榛亓媳旧硎峭环N塑料。但是，回料的比例不能過大，而且回料不能是已經(jīng)降解的、或者被污染的，否則會(huì)出現(xiàn)焊接質(zhì)量問題。為了保證焊接的質(zhì)量，建議回料的比例越少越好。

色素

色素對塑料的超聲波焊接性能影響較小，除非色素的比例過高。相比其它顏色，白色和黑色通常需要添加更多的色素，有可能帶來一些焊接問題。同一種塑料的不同顏色可能需要不同的焊接參數(shù)，可以通過調(diào)機(jī)來獲得。

塑料等級

塑料等級對塑料的超聲波焊接性能具有很大的影響。同一種塑料的不同等級可能會(huì)有不同的熔點(diǎn)和不同的流動(dòng)特性。