『壹』 什么是超声波金属焊接它的焊接原理是什么
超声波金属焊接(Ultrasonic Metal Welding)是一种利用机械振动产生的高频超声波来实现金属材料的焊接侍旁李的技术。它广泛应用于汽车、电子、医疗器械等行业,特别是对于薄壁和细密型金属组件焊接更为适用。
超声波金属焊接的工作原理是:将待焊接的两个金属部件置于焊接头之间,并施加一定的压力。然后通过超声波发生器将电能转化成机械振动,震荡频率通常在20 kHz-70 kHz之间,同时将振动传递给焊接头。焊接头中的振动反复向下压缩两个被焊部件,并快速恢复到原始位置。这样的运动会在金属表面形成微小的摩擦和剪切力,从而使接触面之间产生高温、高压焊接区域。这种效应同样满足类似于热塑性焊接的条件,因此可以将金属部件焊接在一起。
相较于传统的金属焊接方法,超声波金属焊接具有以下优点:
焊接的速度快老迟,通常只需要几秒钟就可以完成。
不需要使用焊接材料,减少了成本和工艺要求。
可以焊接多种金属材料,包括不同种类和不同厚度的材料。
与其他金属焊接方法相比,超声波金属焊接对焊接区域影响很启祥小,产生的变形低,所需的加热量也很少。
因此,超声波金属焊接已被广泛应用于汽车、电子、医疗器械等领域,并在高效、环保和可持续性方面具有优势。
『贰』 超声波焊接原理 超声波焊接简介
现在的焊接技术是非常发展的,目前最火的就是超声波焊接,它是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面,并且在物体表面加压的情况下,让两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。现在常见的超声波焊接有超声波焊接、超声波金属焊接两种,而且超声波焊接的技术也是非常精准的,那么接下来我们就给大家说说有关于超声波焊接的知识,希望对大家有所帮助。
超声波焊接简介
超声波焊接是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40KHz电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动,随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头。焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部,在该区域,振动能量被通过摩擦方式转换成热能,将塑料熔化。超声波不仅可以被用来焊接硬热塑性塑料,还可以加工织物和薄膜。
超声波塑料焊接原理
超声波作用于热塑性的塑料接触面时,会产生每秒几万次的高频振动,这种达到一定振幅的高频振动,通过上焊件把超声能量传送到焊区,由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大,因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差,一时还不能及时散发,聚集在焊区,致使两个塑料的接触面迅速熔化,加上一定压力后,使其融合成一体。当超声波停止作用后,让压力持续几秒钟,使其凝固成型,这样就形成一个坚固的分子链,达到焊接的目的,焊接强度能接近于原材料强度。超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅,所加压力及焊接时间等三个因素,焊接时间和焊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。这个最佳压力是焊接部分的边长与边缘每1mm的最佳压力之积。
超声波金属焊接原理是利用超声频率(超过16KHz)的机械振动能量,连接同种金属或异种金属的一种特殊方法.金属在进行超声波焊接时,既不向工件输送电流,也不向工件施以高温热源,只是在静压力之下,将线框振动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及有限的温升.接头间的冶金结合是母材不发生熔化的情况下实现的一种固态焊接.因此它有效地克服了电阻焊接时所产生的飞溅和氧化等现象.超声金属焊机能对铜、银、铝、镍等有色金属的细丝或薄片材料进行单点焊接、多点焊接和短条状焊接.可广泛应用于可控硅引线、熔断器片、电器引线、锂电池极片、极耳的焊接。
以上就是小编给大家所说的有关于超声波焊接的知识,我想大家看了以后对超声波焊接应该有很好的了解了。其实超声波焊机是一种先进的焊接方法,它主要可以分为熔接法、铆焊法、埋植、成型点焊等等。而且超声波焊接和传统焊接最大的区别是,超声波焊接的精准度是非常高的,而且焊接后的稳定性也是非常好的,所以现在大部分行业的焊接方式都是采用超声波焊接。
『叁』 超声波焊接可用于塑料件和金属件之间的焊接吗有什么难点
超声波焊接可以用于塑料件和金属件之间的焊接。
『肆』 超声波机器可以焊接哪些东西
超声波焊接机可焊接的材料也是有要求的,如硬质材料ABS,PP,PC等这些,是最合适超声波焊接的,效果也是最好的。
而如果用的是软质材料,就像尼龙,这些虽然也可以焊接,但是焊接的效果需要反复测试才可以,而且效果会大大降低
『伍』 超声波焊接适用什么塑料
你好!
铭扬超声波小编为您解答:
1.丙烯晴丁二烯:现在俗称(ABS),,此类塑料质量轻,具有较好的轫性,刚性与耐化学品性。此材料导热性佳,用途广泛,特别适合超声波塑料焊接。
2.聚苯乙烯:此类材料比重轻,对水及化学物有很强的抗蚀性,安定和绝缘性佳,常用于玩具、装饰品、透镜、浮动轮等制造。由于此类材料弹性系数高,比较适合超声波塑料焊接。
3.压克力:此类材料硬度大、耐重击、有很好耐酸性,透光性好及着色性良好,常用于汽车尾灯、转向灯,义扰孝表板等。在使用超声波焊接时须同时注意衰明度问题。
4.耐重击聚苯乙烯:有较高的抗张及耐压性,耐磨性佳,具有强轫及强性。在超声波焊接时需高振动幅度及晌核较长的焊接时间。
5.强化聚苯乙烯:此类材料属于酯酸织维性物质 ,超声波焊接时材质易变化变色,接触面不易吸收能量,超声波焊接比较困难。
6.聚丙烯:俗称(PP),此材料比重轻,拥有良好绝缘性,强度高,有较强耐热性及耐蚀性。一般用于玩具、行李箱、音乐外壳、电气绝缘物、食品包装等方面。因弹性系数低,易衰减声波振动,此类材料较难焊接。
还有很多热塑性的塑料都是可以适合超声波宴李掘焊接的
『陆』 常见的使用超声波金属焊接工艺的有哪些产品
超声波金属焊接是一种高效、高精度、高质量的金属焊樱伍接技术,广泛应用于电子设备、汽车制造、航空航天等行业中。以下是一些常见的使用超声波金属焊接工艺的产品:
电子设备:超声波金属焊接技术可以用于电池片的连接,如太阳脊磨或能电池板,以及细小的电子元件的连接,如晶体管引脚的连接等。
汽车制造:汽车制造中的超声波焊接主要用于连接汽车零部件,如汽车门、车身、车顶等。这种焊接技术可以有效提高汽车零部件的密封性和强度,从而提高汽车的安全性和舒适性。
医疗器械:超声波金属焊接技术可以用于医疗器械的生产和加工,如手术器械、植入物和医疗设备的连接等。
航空航天:超声波金属焊接技术也广泛应用于航空航天领域。例如,它可以用于生产飞机外壳、机翼、座椅和内饰等零部件,以及发动机、涡轮和导弹等航空发动机的生产和加工。
管道制造:超声波金属焊接技术可以用于管道的连接,如输油管道、天然气管道等。这种焊接技术可以大大提高管道的密封性和强度,从而保证管道的安全和稳定运行。
总之,超声波金属焊接技术在各个领域的应用非常广泛,具有很大的发展潜力。它不仅可以提游拿高生产效率和产品质量,还可以降低生产成本,具有广阔的市场前景。
『柒』 超声波金属焊接的介绍
超声波金启宽扰属焊接是利用超声频率的机械振动能量,连接同种金属或异种金属的一种特殊方法.金属在进行超声波焊接时,既不向工件输送电流,也不向工件施以高温热源,只是在静压力之下,将框框振动能量转变为工作间的摩擦功、形变能及有限的温升.接头间的冶金结合是母材不发生熔化的情况下实现的一种固态焊接.因此它有效地悄旦克服了电阻焊接时所产生的飞溅和氧化等现象.超声金属焊机能对铜、银、铝、镍等有色金属的细丝或薄片材料进行单点焊接、多点焊接和短条状焊接.可广泛应用于可控硅引线、熔断器片、电器引线、锂电池极片、极耳的焊接巧凳
『捌』 超声波焊头是什么材料
超声波焊头是什么材料
超声波焊头是什么材料,一提起超声波焊头,相信大家都没有太大的了解,其实超声波焊接头也叫超声波模具,通常制作超声波焊头也有很多种材料,下面一起来了解更多的超声波焊头是什么材料。
超声波焊接头制作材料有很多,铝合金、钛合金等都有。超声波焊接头也叫超声波模具,工具头,有带振幅放大的和不带振幅放大的两种,塑料焊接机用声学系统工具头,所用材料通常为铝合金,其端面镀硬质合金,功率较大时也有用钛合金材料制成的,该材料疲劳强度比铝合金高一倍多。超声波焊接头超声波模具为超声波塑料焊接机配合使用,目的在于对塑料产品进行焊接。
超声波塑料焊接机由于使用场合及焊接材料不同,焊接尺寸大小不一样,其规格也是各式各样的。其输出功率从手工焊。超声波使用场合及焊接材料不同,焊接尺寸大小不一样,其规格也是各式各样的,对不同的焊接对象需要有不同工具头,不管是近场焊接还是传输焊接,只有半波长的工具头才能使焊接端面达到最大的振幅。工具头,有带振幅放大的和不带振幅放大的两种。
对不同的焊接对象需要有不同工具头,不管是近场焊接还是传输焊接,只有半波长的工具头才能使焊接端面达到最大的振幅。工具头,有带振幅放大的和不带振幅放大的两种,塑料焊接机用声学系统工具头,所用材料通常为铝合金,其端面镀硬质合金,功率较大时也有用钛合金材料制成的.,该材料疲劳强度比铝合金高一倍多。
超声波的原理超声波是指振动频率大于20KHz以上的,其每秒的振动次数(频率)甚高,超出了人耳听觉的上限(20000Hz),人们将这种听不见的声波叫做超声波。超声和可闻声本质上是一致的,它们的共同点都是一种机械振动,通常以纵波的方式在弹性介质内会传播,是一种能量的传播形式,其不同点是超声频率高,波长短,在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性,2013年腹部超声成象所用的频率范围在2∽5MHz之间,常用为3∽3.5MHz(每秒振动1次为1Hz,1MHz=10^6Hz,即每秒振动100万次,可闻波的频率在16-20,000HZ之间)。
超声波焊头(horn)是所有超声波发射端的通称,是超声波焊接设备中不可缺少的部分。它的作用是将换能器产生的超声波耦合到被加工物体中.因其要传递超声波,故焊头一定要工作在谐振状态,即它的固有谐振频率要与换能器相匹配.其次是振幅要均匀,焊头端面形状要适应被焊接工件的形状。
超声波焊头材质的选择(钛合金,镁铝合金,粉末冶金钢等)
1、7075T651:使用于振动系统及Horn制造,该材料具有高的机械屈服强度,硬度高,
热传导性强,是理想的超声波模具制造材料;
2、2024T651:一般使用与HORN制造,轫性佳,热传导性强,硬度适中,用于一般塑胶制品。
3、6061T651:使用于较低出力之HORN制造,轫性佳,质较软。
超声波金属焊接焊头制作需要考虑的因素:
1、产品的要求:决定模具的使用寿命,磨损率,因而决定采用何种金属
2、品的形状:采用何种熔接工艺,设定模具的大小,压力传达区,产品在熔合时可能产生的变形,需要多大功率和何种功能。是否可以一次熔接完成工作。
3、产品的塑料性质:决定模具的工作震幅,那一件工作应接受超声能量,导能线的形式,位置,大小。在不同的塑料组合时,应怎样设计接触位。
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 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。
故障分析
1、发热
焊头在工作时会有一定的发热现象,这是由于材料本身的机械损耗及焊件发热传导所致。焊头发热是否正常判断标准为不带负载(即不接触工件)时,连续发射超声波半小时以上,温度不能够超过50-70℃,如发热厉害,证明焊头已损坏或材料不合格,需要更换。
2、啸叫
当焊头工作时出现啸叫时,应分析以下原因:
① 安装螺丝是否已松动
② 焊头是否产生裂纹
③ 焊头是否和不应接触的物件相接触。
3、 过载
当发生器发出过载警报时,应按如下步骤进行检查:
① 空载测试,如工作电流正常,则可能是焊头接触到不应接触的物件或焊头与焊座之间的参数调节出现故障。
② 空载测试不正常时,应先观察焊头是否有裂纹,安装是否牢固,然后拆下焊头再进行空载测试,排除是否是换能器+变幅杆出现问题,一步步进行排除。排除掉换能器+变幅杆出现故障的可能性后,将新的焊头拆换以判断。
③ 有时会出现空载测试正常,而不能正常工作的情况,有可能是焊头等声能原件内部发生变化,导致声能传递不畅,这里有一个比较简单的判断方法:手触摸法。正常工作的焊头或变幅杆表面工作时振幅是非常均匀的,手摸上去是丝绒般的顺滑,当声能传递不畅时,用手摸上去会有气泡或毛刺的感觉,这时就要采用排除法去排除有问题的部件。发生器不正常时,也能产生同样的情况,因为正常来说检测换能器输入波形时应为顺滑的正弦波,当正弦波上有尖峰或不正常波形时也能产生这种现象,这时可以用另外一整枝声能元件替换以判别。
『玖』 超声焊的介绍
超声焊,英文翻译为ultrasonic welding,是一种快捷,干净,有效的装配工艺。用来装配处理热塑性塑料配件及一些合成构件的方法。目前被运用于塑胶制品之间的粘结,塑胶制品与金属配件的粘结及其它非塑胶材料之间的粘结。是利用超声波发生器产生的能量,通过换能器在超高频的磁场感应下,迅速伸缩产生弹性振动,使劈刀相应振动,同时在劈刀上施加一定的压力,于是劈刀在这两种力的共同作用下,带动AI丝在被焊区的金属化层如(AI膜)表面迅速摩擦,使AI丝和AI膜表面产生塑性变形,这种形变也破坏了AI层界面的氧化层,使两个纯净的金属表面紧密接触达到原子间的结合,从而形成焊接。主要焊接材料为铝线焊头,一般为楔形。
『拾』 超声波可以焊接金属吗可以焊接的话有哪些方式呢
超声波可以焊接金属。常见的金属超声波焊可分为点焊、环焊、缝焊及线焊。
1、点焊。点焊机振动系统根据上部声杆的振动状况,可分为纵向振动(轻结构)系统、弯曲振动(重结构)系统和轻弯振动系统,轻型结构适用于功率小于500W的小型点焊机,重型结构适用于千瓦大功率焊机,轻弯振动系统适用于中、小功率焊机,两者兼有两种振动系统的优点。
4、缝焊。缝焊机的振动系统按其焊盘的振动状态可分为;
a-纵向振动系统;
b-弯曲振动系统;
c-扭转振动系统等几类。
其中a及b两种较为常用。其焊盘的振动方向与焊接方向垂直。而c的振动方向则与焊接方向平行。缝焊可以获得密封的连续焊缝。通常工件被夹持在上、下焊盘之间。在特殊情况下可采用平板式下声极。
拓展资料:
超声波金属焊接是利用超声频率的机械振动能量,连接同种金属或异种金属的一种特殊方法.金属在进行超声波焊接时,既不向工件输送电流,也不向工件施以高温热源,只是在静压力之下,将机械能转变为内能、形变能及有限的温升.两母材达到再结晶温度下发生的固相焊接.因此它有效地克服了电阻焊接时所产生的飞溅和氧化等现象.超声金属焊机能对铜、银、铝、镍等有色金属的细丝或薄片材料进行单点焊接、多点焊接和短条状焊接.