超聲波焊接的工作原理

超聲波焊接的基本過(guò)程可以通過(guò)以下步驟來(lái)描述：

　　1.待焊接的部件放置在鐵砧或夾具中。

　　2.喇叭接觸待焊接的部件。

　　3.施加壓力以使喇叭與焊接材料接觸并將它們保持在一起。

　　4.喇叭提供超聲波振動(dòng)來(lái)加熱材料。振動(dòng)上下或左右移動(dòng)不到一毫米。

　　5.材料焊接在一起。

　　6.喇叭縮回，焊接材料可從鐵砧上取下。

　　焊接時(shí)間，施加的壓力和溫度由焊接設(shè)備內(nèi)的計(jì)算機(jī)或微處理器控制。在焊接過(guò)程中實(shí)際發(fā)生的事情取決于材料的性質(zhì)。在金屬中，超聲波振動(dòng)平行于材料平面?zhèn)鬟f。摩擦熱使金屬表面的溫度升高到熔化溫度的約三分之一，但不會(huì)熔化金屬。相反，熱量從表面去除金屬氧化物和薄膜。因此，它們可以很容易地彼此相鄰，以便將靠近的凸臺(tái)放在一起，并且它們可以適合塑料組件的小而難以觸及的區(qū)域。這允許金屬原子在兩個(gè)表面之間移動(dòng)并形成將金屬保持在一起的鍵。

　　在塑料的情況下，振動(dòng)垂直于材料的平面，并且摩擦熱使溫度升高到足以熔化塑料。塑料分子混合在一起形成鍵。冷卻后，塑料表面焊接在一起。焊接時(shí)間可以變化，但焊接可以在短至0.25秒內(nèi)形成。

　　超聲波焊接中變化的因素是聲波的頻率（通常為20,30或40 kHz），用于將材料保持在一起的壓力，以及超聲波應(yīng)用的時(shí)間（分?jǐn)?shù)秒到超過(guò)一秒）。

　　超聲波焊接與傳統(tǒng)方法相比具有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，相對(duì)于其他方法，焊接在低溫下發(fā)生。因此，制造商不需要消耗大量的燃料或其他能量來(lái)達(dá)到高溫。這使得該過(guò)程更便宜。它也更快更安全。

　　該過(guò)程在幾秒到幾秒內(nèi)發(fā)生。因此，它可以比其他方法更快地完成。事實(shí)上，它可以比膠水更好，更快地粘合塑料。例如，汽車中的新智能鑰匙中有一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器芯片。汽車只能在感應(yīng)到芯片時(shí)啟動(dòng)。為了制作鑰匙，金屬鑰匙坯的一端和芯片放入塑料頂部的一半。另一半放在它們上面并粘合到基部的一半。您需要將旋轉(zhuǎn)焊機(jī)的扭矩傳遞到焊接接頭，驅(qū)動(dòng)功能可幫助您實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。這種粘合通常用膠水完成，這需要時(shí)間來(lái)固化。在不到一秒的時(shí)間內(nèi)，可以使用超聲波焊接完成相同的任務(wù)。

　　后，超聲波焊接與相同材料的傳統(tǒng)焊接一樣堅(jiān)固耐用 - 這只是該方法用于汽車制造的原因之一。為了使汽車更輕，更省油，汽車制造商正在將鋁作為汽車車身的主要金屬。與傳統(tǒng)焊接相比，超聲波焊接可用于在更短的時(shí)間內(nèi)和更低的溫度下粘合金屬。

臺(tái)州市錦亞機(jī)械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動(dòng)摩擦焊接機(jī)，熱鉚焊接機(jī)，熱板焊接機(jī)，多頭非標(biāo)型超聲波塑料焊接機(jī)，以及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及銷售為一體的技術(shù)服務(wù)性實(shí)體公司。

激光焊接機(jī)在五金模具行業(yè)中的應(yīng)用

　　模具，在外力作用下使坯料成為有特定形狀和尺寸的制件的工具，具有特定的輪廓或內(nèi)腔形狀，應(yīng)用具有刃口的輪廓形狀可以使坯料按輪廓線形狀發(fā)生分離（沖裁）。應(yīng)用內(nèi)腔形狀可使坯料獲得相應(yīng)的立體形狀。

　　社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)模具行業(yè)提出了更高的要求，人們對(duì)模具的可靠性、壽命和性能的要求越來(lái)越高，因?yàn)樗鼈冎苯記Q定了與其相關(guān)的產(chǎn)品的質(zhì)量、成本及使用壽命。

　　傳統(tǒng)的模具表面處理技術(shù)生產(chǎn)率低，模具表面存在不同程度的過(guò)熱，質(zhì)量控制比較困難，對(duì)環(huán)境的影響也比較大，所以眾多廠家紛紛選擇了激光焊接機(jī)來(lái)對(duì)模具進(jìn)行工作。

　　激光焊接機(jī)焊縫寬度小、熱影響區(qū)小、變形小，焊接速度快；焊縫平整、美觀，焊后無(wú)需處理或只需簡(jiǎn)單處理工序；并且具有不需要提前加熱，工作后被焊接工件也不會(huì)出現(xiàn)退火現(xiàn)象的優(yōu)點(diǎn)。

超聲波焊接接口類型簡(jiǎn)介

正確的接口設(shè)計(jì)對(duì)成功進(jìn)行超聲波焊接非常重要。超聲波焊接一般都要求熔接口要小，接觸面要統(tǒng)一。接口設(shè)計(jì)取決于焊接的材料，焊件的形狀以及焊件要求等因素。通常連接的三角形狀部分會(huì)聚集超聲能量，并快速融化形成焊接面。

為取得較好效果，人們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種接口形式，但歸結(jié)起來(lái)主要有三種類型：對(duì)接接口、剪切接口和斜接接口，其它形式的接口均是在此基礎(chǔ)上改進(jìn)后的產(chǎn)物。

(1)帶能量導(dǎo)向楔(Wedge-Shapes Energy Director)的對(duì)接接口(Butt Joint)適用于焊接非結(jié)晶性塑料，而對(duì)半結(jié)晶性塑料，其焊接質(zhì)量欠佳。熔化范圍或熱塑性范圍必須通過(guò)選擇合適的焊接參數(shù)來(lái)保證連接區(qū)域的加熱超過(guò)熔化范圍。由于半結(jié)晶性塑料在熔融狀態(tài)的流動(dòng)溫度范圍比較窄，能量導(dǎo)向楔在熔化后又會(huì)很快 固化，難于鋪展到整個(gè)對(duì)接接口表面，導(dǎo)致只能在能量導(dǎo)向楔的附近形成焊縫，焊接強(qiáng)度很低。

(2)剪切接口(Shear Joint)是焊接半結(jié)晶性塑料較有效的接口形式。在焊接過(guò)程中，初期接觸的局部物料熔化，然后熔化在兩部件過(guò)盈部分(Interference)的物料間連續(xù)不斷地進(jìn)行，在壓力作用下，兩部件沿著側(cè)壁套進(jìn)而連接在一起。增強(qiáng)材料，填充材料和其他添加劑增強(qiáng)材料：玻璃纖維，玻璃球，碳纖維，滑石，石棉等。這種接口形式同樣適用于非結(jié)晶性塑料，且較適用于圓柱形部件，并能形成強(qiáng)度很高的氣密性焊接。

(3)斜接接口(Scarf Joint)也適用于半結(jié)晶性塑料，這是因?yàn)槿刍^(guò)程發(fā)生在整個(gè)接口表面，不涉及熔融塑料的流動(dòng)。常用于上端是薄壁部件的場(chǎng)合，接口為環(huán)形或橢圓形輪廓的部件，以避免在斜接拐角處出現(xiàn)配合及接觸問(wèn)題。

臺(tái)州市錦亞機(jī)械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動(dòng)摩擦焊接機(jī)，熱鉚焊接機(jī)，熱板焊接機(jī)，多頭非標(biāo)型超聲波塑料焊接機(jī)，以及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及銷售為一體的技術(shù)服務(wù)性實(shí)體公司。

教你選購(gòu)合適的超聲波焊接機(jī)

一、超聲波焊接設(shè)備輸出功率的選擇:

　　超聲波輸出功率的大小,同壓電陶瓷片的直徑和厚度,材質(zhì),設(shè)計(jì)工藝決定,一但換能器定型,功率也就定型了.

　　衡量輸出能量的大小是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,不是換能器越大,電路使用功率管越多,輸出能量就越大,它須要相當(dāng)復(fù)雜的振幅測(cè)量?jī)x,才能準(zhǔn)確測(cè)量其振幅.

二、超聲波焊接機(jī)對(duì)焊接工件材料的要求:

　　超聲波焊接機(jī)對(duì)要焊接的工件材質(zhì)是有要求的,不是所有的材料都可以焊接,有人認(rèn)為任何材料都可以焊接,這種理解是錯(cuò)誤的.不同材質(zhì)直接有的可以很好的焊接,有的是基本相熔,有的是不相熔的.同一材料之間熔點(diǎn)是相同的,從原理講是可以焊接的,但是當(dāng)要焊接的工件的熔點(diǎn)大于350℃時(shí),就不在適合用超聲焊接了.

　　因?yàn)槌暿撬查g使工件分子熔化,判斷依據(jù)是在3秒之內(nèi),不能良好熔接,就應(yīng)該選擇其它焊接工藝,如熱板焊接等.一般來(lái)講ABS料是較容易焊接,尼龍是難熔接的.