『壹』 什麼是超聲波金屬焊接它的焊接原理是什麼
超聲波金屬焊接(Ultrasonic Metal Welding)是一種利用機械振動產生的高頻超聲波來實現金屬材料的焊接侍旁李的技術。它廣泛應用於汽車、電子、醫療器械等行業,特別是對於薄壁和細密型金屬組件焊接更為適用。
超聲波金屬焊接的工作原理是:將待焊接的兩個金屬部件置於焊接頭之間,並施加一定的壓力。然後通過超聲波發生器將電能轉化成機械振動,震盪頻率通常在20 kHz-70 kHz之間,同時將振動傳遞給焊接頭。焊接頭中的振動反復向下壓縮兩個被焊部件,並快速恢復到原始位置。這樣的運動會在金屬表面形成微小的摩擦和剪切力,從而使接觸面之間產生高溫、高壓焊接區域。這種效應同樣滿足類似於熱塑性焊接的條件,因此可以將金屬部件焊接在一起。
相較於傳統的金屬焊接方法,超聲波金屬焊接具有以下優點:
焊接的速度快老遲,通常只需要幾秒鍾就可以完成。
不需要使用焊接材料,減少了成本和工藝要求。
可以焊接多種金屬材料,包括不同種類和不同厚度的材料。
與其他金屬焊接方法相比,超聲波金屬焊接對焊接區域影響很啟祥小,產生的變形低,所需的加熱量也很少。
因此,超聲波金屬焊接已被廣泛應用於汽車、電子、醫療器械等領域,並在高效、環保和可持續性方面具有優勢。
『貳』 超聲波焊接原理 超聲波焊接簡介
現在的焊接技術是非常發展的,目前最火的就是超聲波焊接,它是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的物體表面,並且在物體表面加壓的情況下,讓兩個物體表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。現在常見的超聲波焊接有超聲波焊接、超聲波金屬焊接兩種,而且超聲波焊接的技術也是非常精準的,那麼接下來我們就給大家說說有關於超聲波焊接的知識,希望對大家有所幫助。
超聲波焊接簡介
超聲波焊接是通過超聲波發生器將50/60赫茲電流轉換成15、20、30或40KHz電能。被轉換的高頻電能通過換能器再次被轉換成為同等頻率的機械運動,隨後機械運動通過一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動能量傳遞到待焊接工件的接合部,在該區域,振動能量被通過摩擦方式轉換成熱能,將塑料熔化。超聲波不僅可以被用來焊接硬熱塑性塑料,還可以加工織物和薄膜。
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。
以上就是小編給大家所說的有關於超聲波焊接的知識,我想大家看了以後對超聲波焊接應該有很好的了解了。其實超聲波焊機是一種先進的焊接方法,它主要可以分為熔接法、鉚焊法、埋植、成型點焊等等。而且超聲波焊接和傳統焊接最大的區別是,超聲波焊接的精準度是非常高的,而且焊接後的穩定性也是非常好的,所以現在大部分行業的焊接方式都是採用超聲波焊接。
『叄』 超聲波焊接可用於塑料件和金屬件之間的焊接嗎有什麼難點
超聲波焊接可以用於塑料件和金屬件之間的焊接。
『肆』 超聲波機器可以焊接哪些東西
超聲波焊接機可焊接的材料也是有要求的,如硬質材料ABS,PP,PC等這些,是最合適超聲波焊接的,效果也是最好的。
而如果用的是軟質材料,就像尼龍,這些雖然也可以焊接,但是焊接的效果需要反復測試才可以,而且效果會大大降低
『伍』 超聲波焊接適用什麼塑料
你好!
銘揚超聲波小編為您解答:
1.丙烯晴丁二烯:現在俗稱(ABS),,此類塑料質量輕,具有較好的軔性,剛性與耐化學品性。此材料導熱性佳,用途廣泛,特別適合超聲波塑料焊接。
2.聚苯乙烯:此類材料比重輕,對水及化學物有很強的抗蝕性,安定和絕緣性佳,常用於玩具、裝飾品、透鏡、浮動輪等製造。由於此類材料彈性系數高,比較適合超聲波塑料焊接。
3.壓克力:此類材料硬度大、耐重擊、有很好耐酸性,透光性好及著色性良好,常用於汽車尾燈、轉向燈,義擾孝錶板等。在使用超聲波焊接時須同時注意衰明度問題。
4.耐重擊聚苯乙烯:有較高的抗張及耐壓性,耐磨性佳,具有強軔及強性。在超聲波焊接時需高振動幅度及晌核較長的焊接時間。
5.強化聚苯乙烯:此類材料屬於酯酸織維性物質 ,超聲波焊接時材質易變化變色,接觸面不易吸收能量,超聲波焊接比較困難。
6.聚丙烯:俗稱(PP),此材料比重輕,擁有良好絕緣性,強度高,有較強耐熱性及耐蝕性。一般用於玩具、行李箱、音樂外殼、電氣絕緣物、食品包裝等方面。因彈性系數低,易衰減聲波振動,此類材料較難焊接。
還有很多熱塑性的塑料都是可以適合超聲波宴李掘焊接的
『陸』 常見的使用超聲波金屬焊接工藝的有哪些產品
超聲波金屬焊接是一種高效、高精度、高質量的金屬焊櫻伍接技術,廣泛應用於電子設備、汽車製造、航空航天等行業中。以下是一些常見的使用超聲波金屬焊接工藝的產品:
電子設備:超聲波金屬焊接技術可以用於電池片的連接,如太陽脊磨或能電池板,以及細小的電子元件的連接,如晶體管引腳的連接等。
汽車製造:汽車製造中的超聲波焊接主要用於連接汽車零部件,如汽車門、車身、車頂等。這種焊接技術可以有效提高汽車零部件的密封性和強度,從而提高汽車的安全性和舒適性。
醫療器械:超聲波金屬焊接技術可以用於醫療器械的生產和加工,如手術器械、植入物和醫療設備的連接等。
航空航天:超聲波金屬焊接技術也廣泛應用於航空航天領域。例如,它可以用於生產飛機外殼、機翼、座椅和內飾等零部件,以及發動機、渦輪和導彈等航空發動機的生產和加工。
管道製造:超聲波金屬焊接技術可以用於管道的連接,如輸油管道、天然氣管道等。這種焊接技術可以大大提高管道的密封性和強度,從而保證管道的安全和穩定運行。
總之,超聲波金屬焊接技術在各個領域的應用非常廣泛,具有很大的發展潛力。它不僅可以提游拿高生產效率和產品質量,還可以降低生產成本,具有廣闊的市場前景。
『柒』 超聲波金屬焊接的介紹
超聲波金啟寬擾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,將框框振動能量轉變為工作間的摩擦功、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.因此它有效地悄旦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、極耳的焊接巧凳
『捌』 超聲波焊頭是什麼材料
超聲波焊頭是什麼材料
超聲波焊頭是什麼材料,一提起超聲波焊頭,相信大家都沒有太大的了解,其實超聲波焊接頭也叫超聲波模具,通常製作超聲波焊頭也有很多種材料,下面一起來了解更多的超聲波焊頭是什麼材料。
超聲波焊接頭製作材料有很多,鋁合金、鈦合金等都有。超聲波焊接頭也叫超聲波模具,工具頭,有帶振幅放大的和不帶振幅放大的兩種,塑料焊接機用聲學系統工具頭,所用材料通常為鋁合金,其端面鍍硬質合金,功率較大時也有用鈦合金材料製成的,該材料疲勞強度比鋁合金高一倍多。超聲波焊接頭超聲波模具為超聲波塑料焊接機配合使用,目的在於對塑料產品進行焊接。
超聲波塑料焊接機由於使用場合及焊接材料不同,焊接尺寸大小不一樣,其規格也是各式各樣的。其輸出功率從手工焊。超聲波使用場合及焊接材料不同,焊接尺寸大小不一樣,其規格也是各式各樣的,對不同的焊接對象需要有不同工具頭,不管是近場焊接還是傳輸焊接,只有半波長的工具頭才能使焊接端面達到最大的振幅。工具頭,有帶振幅放大的和不帶振幅放大的兩種。
對不同的焊接對象需要有不同工具頭,不管是近場焊接還是傳輸焊接,只有半波長的工具頭才能使焊接端面達到最大的振幅。工具頭,有帶振幅放大的和不帶振幅放大的兩種,塑料焊接機用聲學系統工具頭,所用材料通常為鋁合金,其端面鍍硬質合金,功率較大時也有用鈦合金材料製成的.,該材料疲勞強度比鋁合金高一倍多。
超聲波的原理超聲波是指振動頻率大於20KHz以上的,其每秒的振動次數(頻率)甚高,超出了人耳聽覺的上限(20000Hz),人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。超聲和可聞聲本質上是一致的,它們的共同點都是一種機械振動,通常以縱波的方式在彈性介質內會傳播,是一種能量的傳播形式,其不同點是超聲頻率高,波長短,在一定距離內沿直線傳播具有良好的束射性和方向性,2013年腹部超聲成象所用的頻率范圍在2∽5MHz之間,常用為3∽3.5MHz(每秒振動1次為1Hz,1MHz=10^6Hz,即每秒振動100萬次,可聞波的頻率在16-20,000HZ之間)。
超聲波焊頭(horn)是所有超聲波發射端的通稱,是超聲波焊接設備中不可缺少的部分。它的作用是將換能器產生的超聲波耦合到被加工物體中.因其要傳遞超聲波,故焊頭一定要工作在諧振狀態,即它的固有諧振頻率要與換能器相匹配.其次是振幅要均勻,焊頭端面形狀要適應被焊接工件的形狀。
超聲波焊頭材質的選擇(鈦合金,鎂鋁合金,粉末冶金鋼等)
1、7075T651:使用於振動系統及Horn製造,該材料具有高的機械屈服強度,硬度高,
熱傳導性強,是理想的超聲波模具製造材料;
2、2024T651:一般使用與HORN製造,軔性佳,熱傳導性強,硬度適中,用於一般塑膠製品。
3、6061T651:使用於較低出力之HORN製造,軔性佳,質較軟。
超聲波金屬焊接焊頭製作需要考慮的因素:
1、產品的要求:決定模具的使用壽命,磨損率,因而決定採用何種金屬
2、品的形狀:採用何種熔接工藝,設定模具的大小,壓力傳達區,產品在熔合時可能產生的變形,需要多大功率和何種功能。是否可以一次熔接完成工作。
3、產品的塑料性質:決定模具的工作震幅,那一件工作應接受超聲能量,導能線的形式,位置,大小。在不同的塑料組合時,應怎樣設計接觸位。
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 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。
故障分析
1、發熱
焊頭在工作時會有一定的發熱現象,這是由於材料本身的機械損耗及焊件發熱傳導所致。焊頭發熱是否正常判斷標准為不帶負載(即不接觸工件)時,連續發射超聲波半小時以上,溫度不能夠超過50-70℃,如發熱厲害,證明焊頭已損壞或材料不合格,需要更換。
2、嘯叫
當焊頭工作時出現嘯叫時,應分析以下原因:
① 安裝螺絲是否已松動
② 焊頭是否產生裂紋
③ 焊頭是否和不應接觸的物件相接觸。
3、 過載
當發生器發出過載警報時,應按如下步驟進行檢查:
① 空載測試,如工作電流正常,則可能是焊頭接觸到不應接觸的物件或焊頭與焊座之間的參數調節出現故障。
② 空載測試不正常時,應先觀察焊頭是否有裂紋,安裝是否牢固,然後拆下焊頭再進行空載測試,排除是否是換能器+變幅桿出現問題,一步步進行排除。排除掉換能器+變幅桿出現故障的可能性後,將新的焊頭拆換以判斷。
③ 有時會出現空載測試正常,而不能正常工作的情況,有可能是焊頭等聲能原件內部發生變化,導致聲能傳遞不暢,這里有一個比較簡單的判斷方法:手觸摸法。正常工作的焊頭或變幅桿表面工作時振幅是非常均勻的,手摸上去是絲絨般的順滑,當聲能傳遞不暢時,用手摸上去會有氣泡或毛刺的感覺,這時就要採用排除法去排除有問題的部件。發生器不正常時,也能產生同樣的情況,因為正常來說檢測換能器輸入波形時應為順滑的正弦波,當正弦波上有尖峰或不正常波形時也能產生這種現象,這時可以用另外一整枝聲能元件替換以判別。
『玖』 超聲焊的介紹
超聲焊,英文翻譯為ultrasonic welding,是一種快捷,干凈,有效的裝配工藝。用來裝配處理熱塑性塑料配件及一些合成構件的方法。目前被運用於塑膠製品之間的粘結,塑膠製品與金屬配件的粘結及其它非塑膠材料之間的粘結。是利用超聲波發生器產生的能量,通過換能器在超高頻的磁場感應下,迅速伸縮產生彈性振動,使劈刀相應振動,同時在劈刀上施加一定的壓力,於是劈刀在這兩種力的共同作用下,帶動AI絲在被焊區的金屬化層如(AI膜)表面迅速摩擦,使AI絲和AI膜表面產生塑性變形,這種形變也破壞了AI層界面的氧化層,使兩個純凈的金屬表面緊密接觸達到原子間的結合,從而形成焊接。主要焊接材料為鋁線焊頭,一般為楔形。
『拾』 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.