① 超声波的能量,振幅,压力过大有什么影响
会对机器产生一定的损坏,影响机器性能和功能的发挥。
② 超声波金属焊接机的基础知识
1、超声波金属焊接机是利用高频振动波传递到两个需焊接的金属表面,在加压的情况下,使两个金属表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合,其优点在于快速、节能、熔合强度高、导电性好、无火花、接近冷态加工;缺点是所焊接金属件不能太厚(一般小于或等于5mm)、焊点位不能太大、需要加压。
2、焊接优点:
1)、焊接材料不熔融,不脆弱金属特性。
2)、焊接后导电性好,电阻系数极低或近乎零。
3)、对焊接金属表面要求低,氧化或电镀均可焊接。
4)、焊接时间短,不需任何助焊剂、气体、焊料。
5)、焊接无火花,环保安全。
3、超声波金属焊接适用产品:
1)、镍氢电池镍氢电池镍网与镍片互熔与镍片互熔。.
2)、锂电池、聚合物电池铜箔与镍片互熔,铝箔与铝片互熔。.
3)、电线互熔,偏结成一条与多条互熔。
4)、电线与名种电子元件、接点、连接器互熔。
5)、名种家电用品、汽车用品的大型散热座、热交换鳍片、蜂巢心的互熔。
6)、电磁开关、无熔丝开关等大电流接点,异种金属片的互熔。
7)、金属管的封尾、切断可水、气密。
4、 振幅参数
振幅对于需要焊接的材料来说是一个关键参数,相当于铬铁的温度,温度达不到就会熔接不上,温度过高就会使原材料烧焦或导致结构破坏而强度变差。因为每一间公司选择的换能器不同,换能器输出的振幅都有所不同,经过适配不同变比的变幅杆及焊头,能够校正焊头的工作振幅以符合要求,通常换能器的输出振幅为10—20μm,而工作振幅一般为30μm左右,变幅杆及焊头的变比同变幅杆及焊头的形状,前后面积比等因素有关,形状来说如指数型变幅、函数型变幅、阶梯型变幅等,对变比影响很大,前后面积比与总变比成正比。贵公司选用的是不同公司品牌的焊接机,最简单的方法是按已工作的焊头的比例尺寸制作,能保证振幅参数的稳定。
5、 频率参数
任何公司的超声波焊接机都有一个中心频率,例如20KHz、40 KHz等,焊接机的工作频率主要由换能器(Transcer)、变幅杆(Booster)、和焊头(Horn)的机械共振频率所决定,发生器的频率根据机械共振频率调整,以达到一致,使焊头工作在谐振状态,每一个部份都设计成一个半波长的谐振体。发生器及机械共振频率都有一个谐振工作范围,如一般设定为±0.5 KHz,在此范围内焊接机基本都能正常工作.我们制作每一个焊头时,都会对谐振频率作调整,要求做到谐振频率与设计频率误差小于0.1 KHZ,如 20KHz 焊头,我们焊头的频率会控制在19.90—20.10 KHz,误差为5‰。
6、 节点
焊头、变幅杆均被设计为一个工作频率的半波长谐振体,在工作状态下,两个端面的振幅最大,应力最小,而相当于中间位置的节点振幅为零,应力最大。节点位置一般设计为固定位,但通常的固定位设计时厚度要大于3mm,或者是凹槽固定,所以固定位并不是一定为零振幅,这样就会引致一些叫声和一部分的能量损失,对于叫声通常用橡胶圈同其它部件隔离,或采用隔声材料进行屏蔽,能量损失在设计振幅参数时予以考虑。
7、 网纹
超声波金属焊接通常会在焊接位表面,底座表面设计网纹,网纹设计的目地在于防止金属件的滑动,尽可能将能量传递到熔接位。网纹设计一般有方形、菱形、条形网纹。黄金手饰等金属包覆焊头与底座根椐要求不能设计纹路,网纹的大小与深浅根据具体的焊接材料要求来确定。
8、 加工精度
超声波焊头因为工作于高频振动情况下,应尽量保持一个对称设计,以避免声波传递的不对称性导致的不均衡应力及横向振动(我们所用于焊接的焊头利用的是超声波振动的纵向传递,对于整个谐振系统而言),不均衡振动能导致焊头发热及断裂。超声波焊接应用于不同行业对加工精度要求是不同的,对于特别薄的工件如锂离子电池极片与极耳的焊接、金箔等的包覆等对加工精度的要求非常高,我们所有的加工设备均采用数控设备(如加工中心等),这样才能保证加工出来的精度符合要求。
9、 使用寿命
一只焊头的使用寿命关键决定于两个方面:一、材料,二、工艺
材料方面:超声波焊接要求金属材料有柔顺性好(声波传递过程中机械损耗小)好的特点,所以最常用的材料为铝合金及钛合金,但超声波金属焊接要求焊头耐磨损(要求较高的硬度),使材料的选择变得比较困难,因为硬度和韧性似乎是天生对立的,这就要求我们选择非常高要求的材料,我们选择的优质钢村料能够比较好地解决这个矛盾,使焊头的有效寿命尽量地提高。
工艺方面:包括有加工工艺及后续处理工艺,加工工艺在前面已详细描述过,后续处理包括热处理及参数的修整,基于我公司选择的材料,我们有独创的热处理工艺去保证;在每一个焊头制作完成后,单独都要进行参数的测定及调整,以保证出品。
10、 金属相熔性
上图互熔性谨供参考,具体应以实验为准

③ 影响超声波焊接效果的原因有哪些
超声波塑料焊接的好坏取决于换能器工具头的振幅、所加压力及焊接时间等三个因素,焊接时间和工具头压力是可以调节的,振幅由换能器和变幅杆决定。这三个量相互作用有个适宜值,能量超过适宜值时,塑料的熔解量就大,焊接物易变形;若能量小,则不易焊牢,所加的压力也不能太大。
④ 超声波焊接有什么条件和要求
超声波焊接条件:
作为超声波焊接的条件,最重要的是施加焊接能源的时间(振动、焊接时间)长短和压力,当然,其他条件也是很重要的。
焊接温度
超声波焊接材料的粘流温度。否则材料不会熔化。与振幅有关,振幅越高,温度上升越高。
加压力
使用圆柱形的工瞪眼对成型品进行加压。一般压缩空气压为0.1 -0.3MPa(压力表),有时会更高一些。但是如果采用高压的话,则会阻碍圆柱形的振动。
焊接时间
因材料的各类与制品的形状而异,有些成型品的焊接时间只需要0.2秒就已足够了。时间过长会造成过度焊接而产生大量的飞边与气泡,从而导致气密不良,必须注意。
冷却(保持)时间
对于结晶性塑料,若温度在融点以下,连接部分就会被凝固,通常加压时间保持在0.1-0.2秒之间。
超声波焊机要求:
焊接的焊头由下到上分三部分:焊头、放大器和换能器(超声波换能器)。三者按照一定的比例进行放大。如换能器的振幅为6MM,则放大器可以放大三倍至18MM,到焊头的振幅可增加到36MM。当然,振幅增加,焊头的寿命会降低。被焊接材料不同,所需的振幅也不相同。
焊头材料一般为三种:
钛:昂贵,性能最好,韧性好,加工困难。摩擦损耗小,振幅大可以达到60MM;
铝合金:便宜,磨损快,振幅不能超过30MM,容易加工;
钢:很硬,最不适合作焊头,振幅不能超过25MM,适于切割,需要增加吹风管,便于冷却。
故而,超声波汽车焊接应用范围为:汽车门板、汽车门板隔音毡、汽车无纺布内饰件点焊、汽车仪表板、汽车仪表盘、汽车塑料配件铆接、汽车保险杠、汽车轮胎罩、汽车顶棚、汽车后备箱无纺布、汽车座垫无纺布、汽车发动机盖、汽车车尾灯、汽车灯罩、汽车轴承保持架、汽车杂物箱、汽车过滤器、汽车塑料阀门、汽车空气换向器、汽车气流探测器等。针对汽车塑料配件焊接多采用非标超声波焊接设备,多头多工位设计,带有PCL程序控制与液晶显示屏操作,大型汽车复杂工件的焊接,包含不同方向的熔接面,需同时焊接多个位臵。
⑤ 超声波焊接工艺有哪些
一套超声波焊接系统的主要组件包括超声波发生器,换能器/变幅杆/焊头三联组,模具和机架 。
线性振动摩擦焊接利用在两个待焊工件接触面所产生的摩擦热能来使塑料熔化。热能来自一定压力下,一个工件在另一个表面以一定的位移或振幅往复的移动。一旦达到预期的焊接程度,振动就会停止,同时仍旧会有一定的压力施加于两个工件上,使刚刚焊接好的部分冷却、固化,从而形成紧密地结合。
轨道式振动摩擦焊接是一种利用摩擦热能焊接的方法。在进行轨道式振动摩擦焊接时,上部的工件以固定的速度进行轨道运动——向各个方向的圆周运动。运动可以产生热能,使两个塑料件的焊接部分达到熔点。一旦塑料开始熔化,运动就停止,两个工件的焊接部分将凝固并牢牢的连接在一起。小的夹持力会导致工件产生最小程度的变形,直径在10英寸以内的工件可以应用轨道式振动摩擦进行焊接。
⑥ 耳机喇叭装配时用超声波焊接有什么影响吗
这个看怎么理解:1、如果是喇叭音膜的柔和度,那么就跟振幅没有直接的关系,这个膜片的柔和度(一般称为顺性)与杨氏模量有直接关系。杨氏模量越大,刚性劲度就越强,柔和度就越差。2、如果指的是音质的柔和度,这个还是体现在音膜的柔和度上,音膜顺性好,杨氏模量越小,那么材料就越柔和,当然声音的谐振频率越低,音质上也要柔和一些。喇叭振幅的大小,一般在频率较低(谐振频率)处振幅最大,过了谐振频率振幅保持一个定值基本不变,到了高频10000Hz左右开始降低。所以振幅在柔和度上,并没有多么直接的联系
⑦ 不同频率的超声波焊接机有什么不同
超声波塑料焊机按频率不同可分为40khz、35khz、28khz、20khz、15khz,不同频率超声波焊机的区别如下:
01 用途不同:超声波焊接通过振动使塑料件达到连接的作用,频率越高振幅越小,相应的功率越小,所以高频(40khz/35khz)焊机用于尺寸小二焊接精密的塑料件焊接;28khz焊机多用于手持点焊机,20khz/15khz超声波焊机用于大而复杂塑料件的熔接。
02 超声波模具尺寸不同:超声波模具最常见的是半波焊头,不同频率超声波焊机模具尺寸也不同,40k模具(7cm)、35khz(8cm)、28khz(10cm)、20khz模具(13cm)、15khz模具(17cm)。测量超声波模具长度也是判断频率的重要指标之一。
03 结构不同:高频焊机(40khz、35khz、28khz)发声结构是分体式(换能器+变幅杆为单独部件)、台式超声波焊机(20khz、15khz)发声结构是一体式(换能器+变幅杆为整体件。
⑧ 超声波金属焊接机振幅、时间、delay time、hold time等参数对焊接都有什么影响
这是一个综合的影响。
振幅、时间 ,会直接影响到焊接的效果(牢固程度)。
delay time ,会有可能导致超声波设备发出超声的时间,参数不对,会导致频率失谐,设备不能起振焊接。
hold time,对金属焊接的影响不大,只是对塑料焊接有效果影响。
⑨ 超声波焊接的时候分贝大概有多少有危害吗
超声波焊接的时候分贝人耳是听不到的,
耳朵听到的仅仅是振动产生的有声波,
大于80分贝对身体有危害。
⑩ 超声波塑料焊接的影响因素是什么
超声波塑料焊接的影响因素是材料、功率、时间。焊接ABS的塑料制品,材质为丙烯树脂时,边长400mm两条,外加压力是1.47N/mm2*400*2=1176N;焊接时间稍长,振幅选45um,功率约需1kw。考虑到提高产量,就得缩短焊接时间,这就要增加压力和振幅,因此功率也增加了。假定压力还是1176N,振幅加到55um,这时功率需1.4kw。在加压相同情况下,不同的材料需功率也不同。例如加压70kg相同情况下,ABS要求振幅在50um,而尼龙要求振幅为70um,因此焊接ABS
功率为700w,而焊接尼龙要求功率为1400w。在相同压力下,焊接ABS需要的功率仅为尼龙的一般。以上简单介绍了焊接方面的三个主要条件,其他影响还要根据塑料的中了,焊接物的形状等隐私深入探索。研究发现,当刚性合适时,用振幅震动在短时间内曾得到高质量的焊接效果。