① 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。
② 超聲波焊接的焊接原理
超聲波塑料焊接原理
超聲波作用於熱塑性的塑料接觸面時,會產生每秒幾萬次的高頻振動,這種達到一定振幅的高頻振動,通過上焊件把超聲能量傳送到焊區,由於焊區即兩個焊接的交界面處聲阻大,因此會產生局部高溫。又由於塑料導熱性差,一時還不能及時散發,聚集在焊區,致使兩個塑料的接觸面迅速熔化,加上一定壓力後,使其融合成一體。當超聲波停止作用後,讓壓力持續幾秒鍾,使其凝固成型,這樣就形成一個堅固的分子鏈,達到焊接的目的,焊接強度能接近於原材料強度。超聲波塑料焊接的好壞取決於換能器焊頭的振幅,所加壓力及焊接時間等三個因素,焊接時間和焊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。這個最佳壓力是焊接部分的邊長與邊緣每1mm的最佳壓力之積
超聲波金屬焊接原理
超聲波金屬焊接原理是利用超聲頻率(超過16KHz )的機械振動能量,連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法.金屬在進行超聲波焊接時,既不向工件輸送電流,也不向工件施以高溫熱源,只是在靜壓力之下,將線框振動能量轉變為工件間的摩擦功、形變能及有限的溫升.接頭間的冶金結合是母材不發生熔化的情況下實現的一種固態焊接.因此它有效地克服了電阻焊接時所產生的飛濺和氧化等現象.超聲金屬焊機能對銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細絲或薄片材料進行單點焊接、多點焊接和短條狀焊接.可廣泛應用於可控硅引線、熔斷器片、電器引線、鋰電池極片、極耳的焊接。
③ 超聲波焊接機的原理和工藝
一.超聲波應用原理
我們知道正確的波的物理定義是:振動在物體中的傳遞形成波。這樣波的形成必須有兩個條件:一是振動源,二是傳播介質。波的分類一般有如下幾種:一是根據振動方向和傳播方向來分類。當振動方向與傳播方向垂直時,稱為橫波。當振動方向與傳播方向一致時,稱為縱波。二是根據頻率分類,我們知道人耳敏感的聽覺范圍是20HZ-20000HZ,所以在這個范圍之內的波叫做聲波。低於這個范圍的波叫做次聲波,超過這個范圍的波叫超聲波。
波在物體里傳播,主要有以下的參數:一是速度V,二是頻率F,三是波長λ。三者之間的關系如下:V=F.λ。波在同一種物質中傳播的速度是一定的,所以頻率不同,波長也就不同。另外,還需要考慮的一點就是波在物體里傳播始終都存在著衰減,傳播的距離越遠,能量衰減也就越厲害,這在超聲波加工中也屬於考慮范圍。
1、 超聲波在塑料加工中的應用原理:
塑料加工中所用的超聲波,現有的幾種工作頻率有15KHZ,18KHZ,20KHZ,40KHZ。其原理是利用縱波的波峰位傳遞振幅到塑料件的縫隙,在加壓的情況下,使兩個塑料件或其它件與塑料件接觸位的分子相互撞擊產生融化,使接觸位塑料熔合,達到加工目的。
2、 超聲波焊機的組成分
超聲波焊接機主要由如下幾個分組成:發生器、氣動分、程序控制分,換能器分。
發生器主要作用是將工頻50HZ的電源利用電子線路轉化成高頻(例如20KHZ)的高壓電波。
氣動分主要作用是在加工過程中完成加壓、保壓等壓力工作需要。
程序控制分控制整機器的工作流程,做到一致的加工效果。
換能器分是將發生器產生的高壓電波轉換成機械振動,經過傳遞、放大、達到加工表面。
3.換能器分由三分組成:換能器(TRANSDUCER);增幅器(又稱二級桿、變幅桿,BOOSTER);焊頭(又稱焊模,HORN或SONTRODE)。
① 換能器(TRANSDUCER):換能器的作用是將電信號轉換成機械振動信號。將電信號轉換成機械振動信號有兩種物理效應可以應用。A:磁致伸縮效應。B:壓電效應的反效應。磁致伸縮效應在早期的超聲波應用中較常使用,其優點是可做的功率容量大;缺點是轉化效率低,製作難度大,難於大批量工業生產。自從朗之萬壓電陶瓷換能器的發明,使壓電效應反效應的應用得以廣泛採納。壓電陶瓷換能器具有轉換效率高,大批量生產等優點,缺點是製作的功率容量偏小。現有的超聲波機器一般都採用壓電陶瓷換能器。壓電陶瓷換能器是用兩個金屬的前後負載塊將壓電陶瓷夾在中間,通過螺桿緊密連接而製成的。通常的換能器輸出的振幅為10μm左右。
② 焊頭(HORN):焊頭的作用是對於特定的塑料件製作,符合塑料件的形狀、加工范圍等要求。
換能器、變幅桿、焊頭均設計為所工作的超聲頻率的半波長,所以它們的尺寸和形狀均要經過特別的設計;任何的改動均可能引致頻率、加工效果的改變,它們需專業製作。耐用根據所採用的材料不同,尺寸也會有所不同。適合做超聲波的換能器、變幅桿和焊頭的材料有:鈦合金、鋁合金、合金鋼等。由於超聲波是不停地以20KHZ左右高頻振動的,所以材料的要求非常高,並不是普通的材料所能承受的。
二:超聲波工作原理:
熱可塑性塑料的超聲波加工,是利用工作接面間高頻率的摩擦而使分子間急速產生熱量,當此熱量足夠熔化工作時,停止超聲波發振,此時工件接面由熔融而固化,完成加工程序。
通常用於塑料加工的頻率有20KHZ和15KHZ,其中20KHZ仍在人類聽覺之外,故稱為超聲波,但15KHZ仍在人類聽覺范圍只內。
三:超聲波機構原理:
將220V,50HZ轉變為15KHZ(或20KHZ)之高壓電能,利用震動子轉換成機械能。如此的機械振動,經由傳動子,焊頭傳至加工物,並利用空氣壓力,產生工作接面之摩擦效果。振動子和傳動子裝置在振筒內,外接焊頭,利用空壓系統和控制迴路,在事先設定之條件下升降,以完成操作程序。
四:組件功用說明:
1.延遲時間設定:調整開始發振時間,在限制開關動作後0~9.99秒開始發振。
2.熔接時間設定:調整熔接時間長短,在延遲時間終了發振0~9.99秒之范圍。
3.硬化時間設定:調整發振終了工作物熔接處冷卻定型時間在0~9.99秒之范圍。
4.計數器:工作循環次數記錄用,附有歸零壓扣。
5.調整及壓力表:工作壓力之指示及調整壓力用。
6.聲波調整:調整振動子系與發振迴路之共振匹配,使轉換效率達到理想。
7.振幅表:顯示聲波空載或負載工作之振幅強弱。
8.電源開關及燈:電源開關之控制,及指示開路之信號
9.選擇開關(自動/手動/聲波檢查):自動或手動之選擇,及作聲波空載檢視之按紐。
10.聲波出力調整紐:聲波出力段數之設定用,1~2段為一般使用,3~4段為強力輸出用。
11.聲波過載燈:顯示聲波過載之不正常,需做聲波調整,至過載燈不會顯示為止。(若仍無法解除,請來電洽詢)
12.頻率指示:調試機器時做機器頻率顯示
13焊頭:傳動振動能量於工作物之上,使之熔接。
14上升/下降緩沖調整:調整孔位於機台側面可適當調整,使升降慣性適中。
15下降速度調整:調整合理適當之下降工作速度用。
16熔接位置視窗:檢視正常熔接時焊頭壓附工作物之狀況。
17.最低點微調螺絲:在熔接熔化塊,或外形尺寸需精確時使用可限制汽缸之下降。
18水平微調螺絲:調整此四支螺絲,可使焊頭平均壓附在工作物上。
19輸出電纜及插座:聯接機體振動子系統與發振箱線路用。
20控制電纜及插座:聯接機體控制單元與發振箱自動控制迴路用。
21接地螺母:電子迴路之接地線連接用,漏電時之安全保障。
22保險絲座:電子線路之過載保護。
五:機器安裝法:
1.將發振箱放置於機體附近操作員易於觀察及調整之處。
2.接地:將地線一端接地,另一端接於發振箱後面之接地旋鈕。
3.發振箱與機體聯接:將機體之輸出電纜插頭及控制電纜插頭接於發振箱插座及機體插座上
4.接空壓源:將高壓氣壓管引清凈乾燥之空壓源與熔接機體上空氣濾清器入口接頭以管束結合鎖緊。
5.接電源:發振箱後面之電源線及插頭,請接上AC220V,∮60/50HZ電源。
六:各調整及熔接前准備工作:
1.裝焊頭:
(1)先將換能器(CONE)及焊頭(HORN)以及焊頭螺絲,以酒精或汽油擦洗干凈,再將焊頭螺絲及換能器,焊頭結合面抹上一層薄薄的黃油脂再將焊頭螺絲鎖於焊頭上。注意:換能器,焊頭之結合面若有損傷時,振動之傳達效率會遞減,應謹保養。
(2)再緊固4支焊頭水平調整螺絲,將換能器固定在其旋轉范圍之中間位置處。
(3)把焊頭用手旋入換能器到不能回轉為止。
(4)以焊頭鎖緊扳手焊頭旋緊(約300Kg/cm之扭力),此時特別注意不讓換能器旋轉,以防止轉梢扭斷。(若發現旋轉則4支焊頭水平調整螺絲要再緊固些)。
④ 超聲波塑料焊接的焊接方法
1、熔接法:超聲波振動隨焊頭將超聲波傳導至焊件,由於兩焊件處聲阻大,因此產生局部高溫,使焊件交界面熔化。在一定壓力下,使兩焊件達到美觀、快速、堅固的熔接效果。
2、埋植(插)法:螺母或其它金屬欲插入塑料工件。首先將超聲波傳至金屬,經高速振動,使金屬物直接埋入成型塑膠內,同時將塑膠熔化,其固化後完成埋插。
3、鉚接法:欲將金屬和塑料或兩塊性質不同的塑料接合起來,可利用超聲波鉚接法,使焊件不易脆化、美觀、堅固。
4、點焊法:利用小型焊頭將兩件大型塑料製品分點焊接,或整排齒狀的焊頭直接壓於兩件塑料工件上,從而達到點焊的效果。
5、成型法:利用超聲波將塑料工件瞬間熔化成型,當塑料凝固時可使金屬或其它材質的塑料牢固。
6、切除法:利用焊頭及底座的特別設計方式,當塑料工件剛射出時,直接壓於塑料的枝幹上,通過超聲波傳導達到切除的效果。
⑤ 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。
⑥ 超聲波可以焊接金屬嗎可以焊接的話有哪些方式呢
超聲波可以焊接金屬。常見的金屬超聲波焊可分為點焊、環焊、縫焊及線焊。
1、點焊。點焊機振動系統根據上部聲桿的振動狀況,可分為縱向振動(輕結構)系統、彎曲振動(重結構)系統和輕彎振動系統,輕型結構適用於功率小於500W的小型點焊機,重型結構適用於千瓦大功率焊機,輕彎振動系統適用於中、小功率焊機,兩者兼有兩種振動系統的優點。
4、縫焊。縫焊機的振動系統按其焊盤的振動狀態可分為;
a-縱向振動系統;
b-彎曲振動系統;
c-扭轉振動系統等幾類。
其中a及b兩種較為常用。其焊盤的振動方向與焊接方向垂直。而c的振動方向則與焊接方向平行。縫焊可以獲得密封的連續焊縫。通常工件被夾持在上、下焊盤之間。在特殊情況下可採用平板式下聲極。
拓展資料:
超聲波金屬焊接是利用超聲頻率的機械振動能量,連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法.金屬在進行超聲波焊接時,既不向工件輸送電流,也不向工件施以高溫熱源,只是在靜壓力之下,將機械能轉變為內能、形變能及有限的溫升.兩母材達到再結晶溫度下發生的固相焊接.因此它有效地克服了電阻焊接時所產生的飛濺和氧化等現象.超聲金屬焊機能對銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細絲或薄片材料進行單點焊接、多點焊接和短條狀焊接.
⑦ 什麼是超聲波焊接原理
靈科超聲波焊接原理
超聲波熔接是一種高科技,一切熱熔性塑料製品皆可應用。不
需加溶劑、粘貼劑或其它輔助品。提高生產率、成本低、
提高產品質量及生產安全。
超聲波熔接,它是通過供電箱將市電AC[22V50HZ]轉變成高頻高
壓信號,再通過換能器系統把信號轉換為高頻機械振動,加於塑料製品上,使塑
料製品兩部分間產生高速摩擦,溫度上升,當溫度達到製品本身的熔點時,使制
品介面迅速熔化,同時製品在一定的壓力下冷卻定形,從而達到完美的熔接。
希望以你有幫助,滿意請採納
⑧ 超聲波焊接方法
超聲波焊接的原理是:
超聲波焊接是熔接熱塑性塑料製品的高科技技術,各種熱塑性膠件均可使用超聲波熔接處理,而不需加溶劑,粘接劑或其它輔助品。其優點是增加多倍生產率,降低成本,提高產品質量及安全生產。
超聲波塑膠焊接原理是由發生器產生20KHZ(或15KHZ)的高壓、高頻信號、通過換能系統,把信號轉換為高頻機械振動,加於塑料製品工件上,通過工件表面及內在分子間的摩擦而使傳送到介面的溫度升高,當溫度達到此工件本身的熔點時,使工件介面迅速熔化,繼而填充於介面間的空隙,當振動停止,工件同時在一定的壓力下冷卻定形,便達成完美的焊接效果。
利用超聲波焊接技術於塑膠工業上在世界各地已日趨普遍。由於應用此技術可取代過去生產上需要的熔劑、粘合劑、扣釘或其它機械固定法,從而提高了生產效率、降低了成本。它的焊接原理是由發生器產生20KHz(或15KHz)的高壓、高頻信號,通過換能系統,把信號轉換為高頻機械振動,加於塑料製品工件上,通過工件表面及內在分子間的磨擦而使傳處到介面的溫度升高,當溫度達到此工件本身的熔點時,使工件介面迅速熔化,繼而填充於介面間的空隙;當震動停止,工件同時在一定的壓力下冷卻定形,便達到完美的焊接。
1適用於塑料玩具、電子、家用電器、日用塑料製品、塑膠文具、汽車零配件等行業的超聲波塑料焊接機、塑料熱板焊接機及高周波塑料焊接機。其中超聲波塑料焊接機除了20KHZ通用系列外,還生產專門對付PP、PE等軟質材料及需要接直徑超大、寬度超長工件的15KHz系列,功率從1000W起到4200W,能滿足不同用戶的要求。2、造用於五金機械零件、軸承、氣動元件、電子器件、光學器件、醫療器件、金銀飾品及零件電鍍前處理的超聲波洗機。功率從100W到5000W,還能根據用戶需要設計製作槽式、浸沒式、加熱式以及高密度、低頻率等非標特殊機型。3、造用於紡織制衣、工藝飾品行業的超聲波花邊溶斷機、超聲波襇棉機,是該行業的一種新生產工藝,有助於行業提高的產品檔次。4、還有造用於多種行業使用的超聲波手提式塑料焊接機、超聲波塑料軟管封尾機、超聲波打孔機、超聲波糾頻發生器、塑料文具專用的塑料內頁折邊機、風琴夾成型機等專用機。
免用針線,省略換針線之麻煩;製品美觀,更具立體感,造應時代潮流;根據需要,可任意選擇更換花紋;生產強度高,生產效率高。
適用材料:化學纖維布料、人革製品、無紡布、噴膠棉等。
應用實例:睡袍、睡袋、棉襖、太空褸、滑雪衣、被褫、床罩、沙發、床罩、床墊、床單等。
超聲波塑料焊接機適用於熱塑性塑料製品的焊接、鉚接、點焊以及金屬件與塑料件間的鑲嵌和壓邊工藝,陶汰了落後的用化學有機熔點劑粘貼的工藝,具有能耗低、效率高、不變形、無污染、焊接牢固、操作方便等特點。產品採用先進電路、程序控制、氣壓傳動、自動過流保護、安全操作保護電路,電路採用電路板插進式結構,方便維修更換,還設計了電子延時焊接裝置
新型15KHz超聲波塑料焊接機,對焊接較軟的PE、PP材料,以及直徑超大,長度超長的塑料焊件,有其獨特優勢,能滿足各種產品的需要,能為各用戶提高生產效率以及產品檔次做貢獻。產品使用范圍:
1、塑料玩具、水槍、水族類游戲機、兒童玩偶、塑制禮品等;
2、電子產品:錄音、錄音帶盒及芯輪、磁碟外殼、手機電池板及整流變壓器、開關插座、遙控器、電子蚊拍、仿偽瓶蓋等。
3、家用電器:電子鍾、電吹鼓手風筒、蒸汽熨斗水箱、電熱壺氣襄、計算機等。
4、文具日用品:文具盒、水族格尺、文件夾中縫及外殼、筆座、化妝品盒殼、牙膏管封尾、化妝鏡、保溫杯、打火機、調味瓶等密封容器。
5、汽車、摩托車:蓄電池、前角燈、後車燈、儀表、反射器等。
⑨ 超聲波焊接機的原理和工藝
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原發布者:要求S525
超聲波焊接機的工作原理超音波焊接機的工作原理是: 是通過振盪電路振盪出高頻信號由換能器轉化成機械能(即頻率超出人耳聽覺閾的高頻機械振動能),該能量通過焊頭傳導到塑料工件上,以每秒上幾十萬次的振動加上壓力使塑料工件的接合面劇烈摩擦後熔化。振動停止後維持在工件上的短暫壓力使兩焊件以分子鏈接方式凝固為一體。一般焊接時間小於1秒鍾,所得到的焊接強度可與本體相媲美。超聲波塑料焊接機可用於熱塑性塑料的對焊,也用於鉚焊、點焊、嵌入、切除等加工工藝。根據產品的外觀來設計模具的大小、形狀。 超聲波塑料焊接機由氣壓傳動系統、控制系統、超聲波發生器、換能器及工具頭和機械裝置等組成。1、氣動傳動系統包括有:過滹器、減壓閥、油霧器、換向器、節流閥、氣缸等。工作時首先由空壓機驅動沖程氣缸,以帶動超聲換能器振動系統上下移動,動力氣壓在中小功率的超聲波焊接中氣壓根據焊接需要調定。2、控制系統控制系統由時間繼電器或集成電路時間定時器組成。主要功能是:一是控制氣壓傳動系統工作,使其焊接時在定時控制下打開氣路閥門,氣缸加壓使焊頭下降,以一定壓力壓住被焊物件,當焊接完後保壓一段時間,然後控制系統將氣路閥門換向,使焊頭回升復位;二是控制超聲波發生器工作時間,本系統使整個焊接過程實現自動化,操作時只啟動按鈕產生一個觸發脈沖,便能自動地完在本次焊接全過程。整個控制系統的順序是:電源啟動一觸
⑩ 您知道超聲波焊接機的參數及調節方法嗎
一般的超聲波焊接機上有如下的參數是可以調節的:
A:超聲波發生器上的調諧旋鈕:這是超聲波焊機最關鍵的一個調節旋鈕。其調節目的是使超聲波發生器所發出的高壓電信號頻率同換能器部分的機械諧振頻率一致。方法是輕觸測試開關、左右設防該旋鈕,使負載指示的電流為最小,即可完成調諧步驟。
B:振幅檔:此旋鈕有些機種上沒有這個旋鈕,其功能是通過調節發生器的輸出電壓,達到高速輸出振幅的目的。
C:氣動部分:包括調速器、氣壓調節旋鈕。調速器用於調節氣缸的上、下速度。氣壓調節旋鈕調節工作氣壓。
D:熔接時間(WELD TIME):用於調節超聲波發射的時間,一般的塑料件熔接時間為 0.6S以下,通常超過1.5S熔接時間均可視作失敗熔接(可視作振幅不夠,或設計不合理)。
E:保壓時間(HOLD TIME):保壓時間相當於加工塑料件之後的固化時間,通常如果塑料件的固定位設置得好,此時間可不用考慮,如果塑料件內部有彈簧等部件,該時間應相應調長。
F:觸發調節:觸發調節有兩種方式,一種是延時觸發。這種調節一般指示為延遲時間(DELAY TIME)。其所指為從觸發機器開始到超聲波發射為止的時間。通過調節,可實現先發射超聲波再熔接,或先壓緊塑料件再觸發超聲波。另一種是壓力觸發。這種觸發方式常見於美國BRANSON 8400和8700形式的超聲波焊接機中,其原理是調節壓緊塑料件的力度來觸發超聲波。對於較大的塑料件,為防止起振失敗,多採用先觸發超聲波再熔接,或以較小的觸發力度