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超聲波焊接振幅有什麼影響

發布時間:2023-01-04 00:53:30

① 超聲波的能量,振幅,壓力過大有什麼影響

會對機器產生一定的損壞,影響機器性能和功能的發揮。

② 超聲波金屬焊接機的基礎知識

1、超聲波金屬焊接機是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的金屬表面,在加壓的情況下,使兩個金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合,其優點在於快速、節能、熔合強度高、導電性好、無火花、接近冷態加工;缺點是所焊接金屬件不能太厚(一般小於或等於5mm)、焊點位不能太大、需要加壓。
2、焊接優點:
1)、焊接材料不熔融,不脆弱金屬特性。
2)、焊接後導電性好,電阻系數極低或近乎零。
3)、對焊接金屬表面要求低,氧化或電鍍均可焊接。
4)、焊接時間短,不需任何助焊劑、氣體、焊料。
5)、焊接無火花,環保安全。
3、超聲波金屬焊接適用產品:
1)、鎳氫電池鎳氫電池鎳網與鎳片互熔與鎳片互熔。.
2)、鋰電池、聚合物電池銅箔與鎳片互熔,鋁箔與鋁片互熔。.
3)、電線互熔,偏結成一條與多條互熔。
4)、電線與名種電子元件、接點、連接器互熔。
5)、名種家電用品、汽車用品的大型散熱座、熱交換鰭片、蜂巢心的互熔。
6)、電磁開關、無熔絲開關等大電流接點,異種金屬片的互熔。
7)、金屬管的封尾、切斷可水、氣密。
4、 振幅參數
振幅對於需要焊接的材料來說是一個關鍵參數,相當於鉻鐵的溫度,溫度達不到就會熔接不上,溫度過高就會使原材料燒焦或導致結構破壞而強度變差。因為每一間公司選擇的換能器不同,換能器輸出的振幅都有所不同,經過適配不同變比的變幅桿及焊頭,能夠校正焊頭的工作振幅以符合要求,通常換能器的輸出振幅為10—20μm,而工作振幅一般為30μm左右,變幅桿及焊頭的變比同變幅桿及焊頭的形狀,前後面積比等因素有關,形狀來說如指數型變幅、函數型變幅、階梯型變幅等,對變比影響很大,前後面積比與總變比成正比。貴公司選用的是不同公司品牌的焊接機,最簡單的方法是按已工作的焊頭的比例尺寸製作,能保證振幅參數的穩定。
5、 頻率參數
任何公司的超聲波焊接機都有一個中心頻率,例如20KHz、40 KHz等,焊接機的工作頻率主要由換能器(Transcer)、變幅桿(Booster)、和焊頭(Horn)的機械共振頻率所決定,發生器的頻率根據機械共振頻率調整,以達到一致,使焊頭工作在諧振狀態,每一個部份都設計成一個半波長的諧振體。發生器及機械共振頻率都有一個諧振工作范圍,如一般設定為±0.5 KHz,在此范圍內焊接機基本都能正常工作.我們製作每一個焊頭時,都會對諧振頻率作調整,要求做到諧振頻率與設計頻率誤差小於0.1 KHZ,如 20KHz 焊頭,我們焊頭的頻率會控制在19.90—20.10 KHz,誤差為5‰。
6、 節點
焊頭、變幅桿均被設計為一個工作頻率的半波長諧振體,在工作狀態下,兩個端面的振幅最大,應力最小,而相當於中間位置的節點振幅為零,應力最大。節點位置一般設計為固定位,但通常的固定位設計時厚度要大於3mm,或者是凹槽固定,所以固定位並不是一定為零振幅,這樣就會引致一些叫聲和一部分的能量損失,對於叫聲通常用橡膠圈同其它部件隔離,或採用隔聲材料進行屏蔽,能量損失在設計振幅參數時予以考慮。
7、 網紋
超聲波金屬焊接通常會在焊接位表面,底座表面設計網紋,網紋設計的目地在於防止金屬件的滑動,盡可能將能量傳遞到熔接位。網紋設計一般有方形、菱形、條形網紋。黃金手飾等金屬包覆焊頭與底座根椐要求不能設計紋路,網紋的大小與深淺根據具體的焊接材料要求來確定。
8、 加工精度
超聲波焊頭因為工作於高頻振動情況下,應盡量保持一個對稱設計,以避免聲波傳遞的不對稱性導致的不均衡應力及橫向振動(我們所用於焊接的焊頭利用的是超聲波振動的縱向傳遞,對於整個諧振系統而言),不均衡振動能導致焊頭發熱及斷裂。超聲波焊接應用於不同行業對加工精度要求是不同的,對於特別薄的工件如鋰離子電池極片與極耳的焊接、金箔等的包覆等對加工精度的要求非常高,我們所有的加工設備均採用數控設備(如加工中心等),這樣才能保證加工出來的精度符合要求。
9、 使用壽命
一隻焊頭的使用壽命關鍵決定於兩個方面:一、材料,二、工藝
材料方面:超聲波焊接要求金屬材料有柔順性好(聲波傳遞過程中機械損耗小)好的特點,所以最常用的材料為鋁合金及鈦合金,但超聲波金屬焊接要求焊頭耐磨損(要求較高的硬度),使材料的選擇變得比較困難,因為硬度和韌性似乎是天生對立的,這就要求我們選擇非常高要求的材料,我們選擇的優質鋼村料能夠比較好地解決這個矛盾,使焊頭的有效壽命盡量地提高。
工藝方面:包括有加工工藝及後續處理工藝,加工工藝在前面已詳細描述過,後續處理包括熱處理及參數的修整,基於我公司選擇的材料,我們有獨創的熱處理工藝去保證;在每一個焊頭製作完成後,單獨都要進行參數的測定及調整,以保證出品。
10、 金屬相熔性
上圖互熔性謹供參考,具體應以實驗為准

③ 影響超聲波焊接效果的原因有哪些

超聲波塑料焊接的好壞取決於換能器工具頭的振幅、所加壓力及焊接時間等三個因素,焊接時間和工具頭壓力是可以調節的,振幅由換能器和變幅桿決定。這三個量相互作用有個適宜值,能量超過適宜值時,塑料的熔解量就大,焊接物易變形;若能量小,則不易焊牢,所加的壓力也不能太大。

④ 超聲波焊接有什麼條件和要求

超聲波焊接條件:
作為超聲波焊接的條件,最重要的是施加焊接能源的時間(振動、焊接時間)長短和壓力,當然,其他條件也是很重要的。
焊接溫度
超聲波焊接材料的粘流溫度。否則材料不會熔化。與振幅有關,振幅越高,溫度上升越高。
加壓力
使用圓柱形的工瞪眼對成型品進行加壓。一般壓縮空氣壓為0.1 -0.3MPa(壓力表),有時會更高一些。但是如果採用高壓的話,則會阻礙圓柱形的振動。
焊接時間
因材料的各類與製品的形狀而異,有些成型品的焊接時間只需要0.2秒就已足夠了。時間過長會造成過度焊接而產生大量的飛邊與氣泡,從而導致氣密不良,必須注意。
冷卻(保持)時間
對於結晶性塑料,若溫度在融點以下,連接部分就會被凝固,通常加壓時間保持在0.1-0.2秒之間。
超聲波焊機要求:
焊接的焊頭由下到上分三部分:焊頭、放大器和換能器(超聲波換能器)。三者按照一定的比例進行放大。如換能器的振幅為6MM,則放大器可以放大三倍至18MM,到焊頭的振幅可增加到36MM。當然,振幅增加,焊頭的壽命會降低。被焊接材料不同,所需的振幅也不相同。
焊頭材料一般為三種:
鈦:昂貴,性能最好,韌性好,加工困難。摩擦損耗小,振幅大可以達到60MM;
鋁合金:便宜,磨損快,振幅不能超過30MM,容易加工;
鋼:很硬,最不適合作焊頭,振幅不能超過25MM,適於切割,需要增加吹風管,便於冷卻。
故而,超聲波汽車焊接應用范圍為:汽車門板、汽車門板隔音氈、汽車無紡布內飾件點焊、汽車儀錶板、汽車儀表盤、汽車塑料配件鉚接、汽車保險杠、汽車輪胎罩、汽車頂棚、汽車後備箱無紡布、汽車座墊無紡布、汽車發動機蓋、汽車車尾燈、汽車燈罩、汽車軸承保持架、汽車雜物箱、汽車過濾器、汽車塑料閥門、汽車空氣換向器、汽車氣流探測器等。針對汽車塑料配件焊接多採用非標超聲波焊接設備,多頭多工位設計,帶有PCL程序控制與液晶顯示屏操作,大型汽車復雜工件的焊接,包含不同方向的熔接面,需同時焊接多個位臵。

⑤ 超聲波焊接工藝有哪些

一套超聲波焊接系統的主要組件包括超聲波發生器,換能器/變幅桿/焊頭三聯組,模具和機架 。
線性振動摩擦焊接利用在兩個待焊工件接觸面所產生的摩擦熱能來使塑料熔化。熱能來自一定壓力下,一個工件在另一個表面以一定的位移或振幅往復的移動。一旦達到預期的焊接程度,振動就會停止,同時仍舊會有一定的壓力施加於兩個工件上,使剛剛焊接好的部分冷卻、固化,從而形成緊密地結合。
軌道式振動摩擦焊接是一種利用摩擦熱能焊接的方法。在進行軌道式振動摩擦焊接時,上部的工件以固定的速度進行軌道運動——向各個方向的圓周運動。運動可以產生熱能,使兩個塑料件的焊接部分達到熔點。一旦塑料開始熔化,運動就停止,兩個工件的焊接部分將凝固並牢牢的連接在一起。小的夾持力會導致工件產生最小程度的變形,直徑在10英寸以內的工件可以應用軌道式振動摩擦進行焊接。

⑥ 耳機喇叭裝配時用超聲波焊接有什麼影響嗎

這個看怎麼理解:1、如果是喇叭音膜的柔和度,那麼就跟振幅沒有直接的關系,這個膜片的柔和度(一般稱為順性)與楊氏模量有直接關系。楊氏模量越大,剛性勁度就越強,柔和度就越差。2、如果指的是音質的柔和度,這個還是體現在音膜的柔和度上,音膜順性好,楊氏模量越小,那麼材料就越柔和,當然聲音的諧振頻率越低,音質上也要柔和一些。喇叭振幅的大小,一般在頻率較低(諧振頻率)處振幅最大,過了諧振頻率振幅保持一個定值基本不變,到了高頻10000Hz左右開始降低。所以振幅在柔和度上,並沒有多麼直接的聯系

⑦ 不同頻率的超聲波焊接機有什麼不同

超聲波塑料焊機按頻率不同可分為40khz、35khz、28khz、20khz、15khz,不同頻率超聲波焊機的區別如下:
01 用途不同:超聲波焊接通過振動使塑料件達到連接的作用,頻率越高振幅越小,相應的功率越小,所以高頻(40khz/35khz)焊機用於尺寸小二焊接精密的塑料件焊接;28khz焊機多用於手持點焊機,20khz/15khz超聲波焊機用於大而復雜塑料件的熔接。
02 超聲波模具尺寸不同:超聲波模具最常見的是半波焊頭,不同頻率超聲波焊機模具尺寸也不同,40k模具(7cm)、35khz(8cm)、28khz(10cm)、20khz模具(13cm)、15khz模具(17cm)。測量超聲波模具長度也是判斷頻率的重要指標之一。
03 結構不同:高頻焊機(40khz、35khz、28khz)發聲結構是分體式(換能器+變幅桿為單獨部件)、台式超聲波焊機(20khz、15khz)發聲結構是一體式(換能器+變幅桿為整體件。

⑧ 超聲波金屬焊接機振幅、時間、delay time、hold time等參數對焊接都有什麼影響

這是一個綜合的影響。
振幅、時間 ,會直接影響到焊接的效果(牢固程度)。
delay time ,會有可能導致超聲波設備發出超聲的時間,參數不對,會導致頻率失諧,設備不能起振焊接。
hold time,對金屬焊接的影響不大,只是對塑料焊接有效果影響。

⑨ 超聲波焊接的時候分貝大概有多少有危害嗎

超聲波焊接的時候分貝人耳是聽不到的,
耳朵聽到的僅僅是振動產生的有聲波,
大於80分貝對身體有危害。

⑩ 超聲波塑料焊接的影響因素是什麼

超聲波塑料焊接的影響因素是材料、功率、時間。焊接ABS的塑料製品,材質為丙烯樹脂時,邊長400mm兩條,外加壓力是1.47N/mm2*400*2=1176N;焊接時間稍長,振幅選45um,功率約需1kw。考慮到提高產量,就得縮短焊接時間,這就要增加壓力和振幅,因此功率也增加了。假定壓力還是1176N,振幅加到55um,這時功率需1.4kw。在加壓相同情況下,不同的材料需功率也不同。例如加壓70kg相同情況下,ABS要求振幅在50um,而尼龍要求振幅為70um,因此焊接ABS
功率為700w,而焊接尼龍要求功率為1400w。在相同壓力下,焊接ABS需要的功率僅為尼龍的一般。以上簡單介紹了焊接方面的三個主要條件,其他影響還要根據塑料的中了,焊接物的形狀等隱私深入探索。研究發現,當剛性合適時,用振幅震動在短時間內曾得到高質量的焊接效果。

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