超聲波焊接的工作原理

超聲波焊接的基本過程可以通過以下步驟來描述：

　　1.待焊接的部件放置在鐵砧或夾具中。

　　2.喇叭接觸待焊接的部件。

　　3.施加壓力以使喇叭與焊接材料接觸并將它們保持在一起。

　　4.喇叭提供超聲波振動(dòng)來加熱材料。振動(dòng)上下或左右移動(dòng)不到一毫米。

　　5.材料焊接在一起。

　　6.喇叭縮回，焊接材料可從鐵砧上取下。

　　焊接時(shí)間，施加的壓力和溫度由焊接設(shè)備內(nèi)的計(jì)算機(jī)或微處理器控制。在焊接過程中實(shí)際發(fā)生的事情取決于材料的性質(zhì)。在金屬中，超聲波振動(dòng)平行于材料平面?zhèn)鬟f。高頻或高頻焊接機(jī)是塑料熱合設(shè)備，它是利用塑料內(nèi)部分子振蕩的高頻電場(chǎng)產(chǎn)生熱量和融合的各類產(chǎn)品。摩擦熱使金屬表面的溫度升高到熔化溫度的約三分之一，但不會(huì)熔化金屬。相反，熱量從表面去除金屬氧化物和薄膜。這允許金屬原子在兩個(gè)表面之間移動(dòng)并形成將金屬保持在一起的鍵。

　　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。塑料分子混合在一起形成鍵。冷卻后，塑料表面焊接在一起。焊接時(shí)間可以變化，但焊接可以在短至0.25秒內(nèi)形成。

　　超聲波焊接中變化的因素是聲波的頻率（通常為20,30或40 kHz），用于將材料保持在一起的壓力，以及超聲波應(yīng)用的時(shí)間（分?jǐn)?shù)秒到超過一秒）。

　　超聲波焊接與傳統(tǒng)方法相比具有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，相對(duì)于其他方法，焊接在低溫下發(fā)生。因此，制造商不需要消耗大量的燃料或其他能量來達(dá)到高溫。這使得該過程更便宜。它也更快更安全。

　　該過程在幾秒到幾秒內(nèi)發(fā)生。因此，它可以比其他方法更快地完成。事實(shí)上，它可以比膠水更好，更快地粘合塑料。例如，汽車中的新智能鑰匙中有一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器芯片。密度這表明與基本類型相比，是否存在大量添加劑，例如玻璃纖維（GF），玻璃球（GG），石棉，滑石等，它們會(huì)影響焊接響應(yīng)。汽車只能在感應(yīng)到芯片時(shí)啟動(dòng)。為了制作鑰匙，金屬鑰匙坯的一端和芯片放入塑料頂部的一半。另一半放在它們上面并粘合到基部的一半。這種粘合通常用膠水完成，這需要時(shí)間來固化。在不到一秒的時(shí)間內(nèi)，可以使用超聲波焊接完成相同的任務(wù)。

　　后，超聲波焊接與相同材料的傳統(tǒng)焊接一樣堅(jiān)固耐用 - 這只是該方法用于汽車制造的原因之一。為了使汽車更輕，更省油，汽車制造商正在將鋁作為汽車車身的主要金屬。與傳統(tǒng)焊接相比，超聲波焊接可用于在更短的時(shí)間內(nèi)和更低的溫度下粘合金屬。

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。

?超聲波焊接后，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品尺寸不穩(wěn)定怎么調(diào)

超聲波焊接后，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品尺寸不穩(wěn)定怎么調(diào)

解決方案：

1、增加熔接安全系數(shù)（依序由熔接時(shí)間、壓力、功率）。

2、啟用微調(diào)固定螺絲（應(yīng)可控制到0.02m/m）。

3、檢查超聲波上模輸出能量是否足夠（不足時(shí)增加段數(shù)）。

4、檢查模具定位與產(chǎn)品承受力是否穩(wěn)合。

5、修改超聲波導(dǎo)熔線。

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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。你有多少次盯著塑料鉚接機(jī)，想知道需要多長(zhǎng)時(shí)間才能防止材料在縮回時(shí)粘在成型工具上。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)超過了聲波在材料中的1/2波長(zhǎng)，因此需要開兩根槽來保證模具出力均勻，這主要是根據(jù)聲學(xué)原理來考量。

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。通過以下方式實(shí)現(xiàn)能源聚焦能源總監(jiān)（ED）超聲波發(fā)生器設(shè)計(jì)鐵砧輪廓的輪廓由于關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)的變化，能量聚焦的可能性。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！

其實(shí)一個(gè)良好的模具是需要經(jīng)過嚴(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)致一些列焊接問題，如焊接不均勻，模具發(fā)熱，噪音，甚至開裂等等！

這些知識(shí)是在任何學(xué)校和書本學(xué)不到的！

超聲波模具其實(shí)從圖像來看，開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)。

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教你選購合適的超聲波焊接機(jī)

一、超聲波焊接設(shè)備輸出功率的選擇:

　　超聲波輸出功率的大小,同壓電陶瓷片的直徑和厚度,材質(zhì),設(shè)計(jì)工藝決定,一但換能器定型,功率也就定型了.

　　衡量輸出能量的大小是一個(gè)復(fù)雜的過程,不是換能器越大,電路使用功率管越多,輸出能量就越大,它須要相當(dāng)復(fù)雜的振幅測(cè)量?jī)x,才能準(zhǔn)確測(cè)量其振幅.

二、超聲波焊接機(jī)對(duì)焊接工件材料的要求:

　　超聲波焊接機(jī)對(duì)要焊接的工件材質(zhì)是有要求的,不是所有的材料都可以焊接,有人認(rèn)為任何材料都可以焊接,這種理解是錯(cuò)誤的.不同材質(zhì)直接有的可以很好的焊接,有的是基本相熔,有的是不相熔的.同一材料之間熔點(diǎn)是相同的,從原理講是可以焊接的,但是當(dāng)要焊接的工件的熔點(diǎn)大于350℃時(shí),就不在適合用超聲焊接了.

　　因?yàn)槌暿撬查g使工件分子熔化,判斷依據(jù)是在3秒之內(nèi),不能良好熔接,就應(yīng)該選擇其它焊接工藝,如熱板焊接等.一般來講ABS料是較容易焊接,尼龍是難熔接的.