振動(dòng)焊接中減少粉塵的兩種方法

　振動(dòng)焊接是一種經(jīng)濟(jì)有效的熱塑焊接工藝，適用于各種情況。振動(dòng)焊接機(jī)在恒定壓力下將兩個(gè)部件的面水平地振動(dòng)在一起，以產(chǎn)生摩擦并因此產(chǎn)生熱量。正是這種熱量產(chǎn)生了將兩個(gè)部分連接在一起的焊縫。對(duì)于需要實(shí)現(xiàn)高吞吐量的自動(dòng)化系統(tǒng)，超聲波焊接提供的速度非常棒。振動(dòng)焊接可以準(zhǔn)確控制產(chǎn)生的摩擦力（振幅），從而提供準(zhǔn)確且可重復(fù)的結(jié)果。

　　然而，振動(dòng)焊接的主要缺點(diǎn)之一是該工藝產(chǎn)生的粉塵的副產(chǎn)品。下面我們描述兩種減少振動(dòng)焊接過(guò)程產(chǎn)生的粉塵量的方法。

　　真空和萃取發(fā)動(dòng)機(jī)

　　這些可以安裝在現(xiàn)有機(jī)器或新焊機(jī)上，是以低成本確保內(nèi)部清潔產(chǎn)品的好方法。可以在工具上安裝抽出口，以幫助減少焊接過(guò)程中積聚的碎屑。

　　紅外預(yù)熱混合振動(dòng)機(jī)

　　更復(fù)雜的方法是通過(guò)利用混合技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)“清潔”振動(dòng)焊接接頭。清潔振動(dòng)焊接背后的想法是避免兩個(gè)表面之間直接接觸直到它們處于熔融狀態(tài)。畢竟，它是由固體組分之間的接觸產(chǎn)生的摩擦，產(chǎn)生所有有問(wèn)題的灰塵顆粒。

　　解決方案是在振動(dòng)焊接開(kāi)始之前用紅外焊接設(shè)備預(yù)熱每個(gè)接頭。這一階段融入了混合振動(dòng)焊機(jī)本身-通過(guò)發(fā)熱金屬箔帶傳遞的能量。這種處理加熱并塑化接頭周圍的焊接區(qū)域，減少摩擦和粉塵排放。但這不會(huì)破壞振動(dòng)焊接的全部要點(diǎn)，即通過(guò)摩擦產(chǎn)生熱量嗎？

　　令人驚訝的是，雖然混合動(dòng)力技術(shù)在他們的頭上已經(jīng)轉(zhuǎn)變了很多關(guān)于振動(dòng)焊接的假設(shè)。例如，使用混合機(jī)器可以完全消除固體摩擦，因此您可以獲得一致的物料流，而無(wú)需局部熔化區(qū)。在塑料的情況下，振動(dòng)垂直于材料的平面，并且摩擦熱使溫度升高到足以熔化塑料。取而代之的是，兩個(gè)熔融邊緣可以以較小的振幅一起以較小的力振動(dòng)，以獲得強(qiáng)大且更緊湊的焊接。

　　混合技術(shù)的好處

　　使用混合機(jī)器幾乎可以完全消除灰塵，同時(shí)仍然可以實(shí)現(xiàn)快速循環(huán)時(shí)間和有效利用能源。無(wú)需安裝排氣扇或真空泵，這意味著您也可以更好地利用工廠空間。通過(guò)包含預(yù)熱表面角度可以增加到20?，從而可以輕松焊接具有更復(fù)雜幾何形狀的零件。另外，如果熱板焊接設(shè)備不提供速度，距離和力控制，則用戶將受到過(guò)程控制能力的限制。焊接質(zhì)量超過(guò)非混合技術(shù)的質(zhì)量，并且在質(zhì)量和整潔性方面類似于激光焊接的結(jié)果，其作為連接工藝實(shí)質(zhì)上更昂貴。

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。

振動(dòng)-振幅-頻率

　在超聲波焊接過(guò)程中，將具有確定的振幅，力和持續(xù)時(shí)間的機(jī)械振動(dòng)施加到待焊接的材料上。由于分子間和表面摩擦，產(chǎn)生熱量并使材料熔化。

　　超聲波焊接系統(tǒng)的核心是堆疊。它由壓電轉(zhuǎn)換器，增強(qiáng)器（振幅變換器）和超聲波發(fā)生器組成。堆棧隨著超聲頻率收縮和擴(kuò)展。產(chǎn)生的振動(dòng)是縱波。焊接工具的行程，即峰值位置和零位置之間的距離，被稱為振幅-在超聲波焊接中，振幅在5和50μm之間。

根據(jù)作為材料特性的聲速和頻率計(jì)算波長(zhǎng)λ。

　　振幅的定義

　　幅度a定義為振蕩幅度的一半，即從零到峰值。

　　單位：千分尺[μm]

　　頻率的定義

　　頻率f是每單位時(shí)間的周期數(shù)

　　單位：赫茲[赫茲]

　　波長(zhǎng)的定義

　　波長(zhǎng)l（λ）是沿波的兩個(gè)相等狀態(tài)之間的距離。

　　單位：毫米[mm]

超聲波發(fā)生器運(yùn)動(dòng)的示意圖

超聲波焊接機(jī)在使用過(guò)程中需要注意什么

　眾所周知，焊接設(shè)備是工業(yè)生產(chǎn)中十分常見(jiàn)的機(jī)械設(shè)備。它的出現(xiàn)大大減少了設(shè)備焊接上的不方便。常州超聲波焊接機(jī)種類繁多，為每個(gè)企業(yè)提供著為專業(yè)的焊接技術(shù)。超聲波焊接技術(shù)的出現(xiàn)意味著焊接已經(jīng)走向了新的篇章。設(shè)置熔體零點(diǎn)（整個(gè)焊接表面與熱板接觸的位置）有助于使焊接表面正?；?，但如果翹曲太大，需要熔化更多的材料才能達(dá)到熔化零點(diǎn)，這將導(dǎo)致零件上的加熱不均勻。但是我們?cè)诎惭b超聲波焊接機(jī)的過(guò)程中要注意一些問(wèn)題，解決了這些問(wèn)題才能讓設(shè)備更好的工作，那我們下面就來(lái)看看吧。

　　1.超聲波接縫面積要符合一定要求 當(dāng)超聲瞬間能量產(chǎn)生時(shí)，焊接縫面積越大，能量分散越嚴(yán)重，超聲波焊接效果越差，甚至無(wú)法超聲焊接。另外超聲波是縱向傳波的，能量損失同距離成正比，遠(yuǎn)距離超聲焊接應(yīng)控制在6厘 米以內(nèi)。超聲焊接線應(yīng)控制在30----80絲之間為宜，工件的臂厚不能低于2毫米，否則不能良好熔接，特別是要求氣密的產(chǎn)品。2.超聲波熱阻要達(dá)到工件的熔點(diǎn) 超聲波換能器把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械后，通過(guò)工件物質(zhì)分子進(jìn)行傳導(dǎo)，超聲波聲波在固體中地傳導(dǎo)聲阻遠(yuǎn)小于在空氣中的聲阻，當(dāng)超聲波焊接通過(guò)工件接縫時(shí)，縫隙中的聲阻 大，產(chǎn)生的熱能相當(dāng)就大。通常，當(dāng)加熱板在高溫下運(yùn)行并涂有高溫不粘涂層時(shí)，材料會(huì)迅速燃燒，不會(huì)造成任何問(wèn)題。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。

　　不得不說(shuō)，超聲波焊接機(jī)在我們生活中的重要性，他是我們的生產(chǎn)更為便捷和快速。超聲波焊接機(jī)也十分眾多，為了滿足我們?cè)诓煌念I(lǐng)域發(fā)揮同樣的作用，如果感興趣的話，歡迎來(lái)我們公司，總有你需要的。

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超聲波焊接機(jī)模具設(shè)計(jì)_一個(gè)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

超聲波模具設(shè)計(jì)是一個(gè)十分復(fù)雜的工作，需要根據(jù)模具材料，尺寸以及機(jī)器頻率，聲學(xué)原理等因素綜合考慮。你所提到的模具是因?yàn)楹附硬课粚?duì)然不寬但是比較長(zhǎng)，因此模具的寬度已經(jīng)超過(guò)了聲波在材料中的1/2波長(zhǎng)，因此需要開(kāi)兩根槽來(lái)保證模具出力均勻，這主要是根據(jù)聲學(xué)原理來(lái)考量。熔體停留時(shí)間不足為了形成強(qiáng)焊接，熱量需要滲透到塑料焊接肋中以允許材料流動(dòng)并與來(lái)自組件的另一半的軟化材料結(jié)合。

至于模具為什么要做成上下寬度不一樣，主要是考慮增加出力，原理類似于將聲波出力放大。試想一根水管如果進(jìn)水段和出水段的直徑不一樣，那么出水的速度就會(huì)快于進(jìn)水的速度，這是流量守恒決定的，同理，超聲波其實(shí)在金屬中傳播就類似于水流在水管中流動(dòng)，因此才加工成上寬下窄的形狀！缺點(diǎn)2：提前期將超聲波集成到您的制造過(guò)程中并不是一夜之間的過(guò)程。

其實(shí)一個(gè)良好的模具是需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的fea分析（有限元），需要在有限元環(huán)境中模擬其材料應(yīng)力和出力是否均勻等情況。

一個(gè)好的模具是焊接穩(wěn)定的重要前提，如果模具設(shè)計(jì)不好會(huì)導(dǎo)致一些列焊接問(wèn)題，如焊接不均勻，模具發(fā)熱，噪音，甚至開(kāi)裂等等！

這些知識(shí)是在任何學(xué)校和書(shū)本學(xué)不到的！

超聲波模具其實(shí)從圖像來(lái)看，開(kāi)槽位置并未選擇在將模具寬度三等分的位置，這種設(shè)計(jì)也有，但是其實(shí)并非就是很好的設(shè)計(jì)，有很多更好的方法可以避免這種設(shè)計(jì)。