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振動(dòng)-振幅-頻率
在超聲波焊接過程中,將具有確定的振幅,力和持續(xù)時(shí)間的機(jī)械振動(dòng)施加到待焊接的材料上。由于分子間和表面摩擦,產(chǎn)生熱量并使材料熔化。
超聲波焊接系統(tǒng)的核心是堆疊。它由壓電轉(zhuǎn)換器,增強(qiáng)器(振幅變換器)和超聲波發(fā)生器組成。堆棧隨著超聲頻率收縮和擴(kuò)展。產(chǎn)生的振動(dòng)是縱波。焊接工具的行程,即峰值位置和零位置之間的距離,被稱為振幅-在超聲波焊接中,振幅在5和50μm之間。
根據(jù)作為材料特性的聲速和頻率計(jì)算波長(zhǎng)λ。
振幅的定義
幅度a定義為振蕩幅度的一半,即從零到峰值。
單位:千分尺[μm]
頻率的定義
頻率f是每單位時(shí)間的周期數(shù)
單位:赫茲[赫茲]
波長(zhǎng)的定義
波長(zhǎng)l(λ)是沿波的兩個(gè)相等狀態(tài)之間的距離。
單位:毫米[mm]
超聲波發(fā)生器運(yùn)動(dòng)的示意圖
超聲波有什么特點(diǎn)?
我們的耳朵只能分辯頻率為20至2萬(wàn)赫的聲音,頻率比人的聽頻范圍高的聲波是屬于聲音的類別之一,屬于機(jī)械波,聲波是指人耳能感受到一種縱波,其頻率范圍為16Hz—20KHz.當(dāng)聲波的頻率低于16Hz時(shí)就叫做次聲波,高于20KHz則稱為超聲波聲波,超聲波具有如下特性:
1.超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質(zhì)中有效傳播。
2.超聲波可傳遞很強(qiáng)的能量。
3.超聲波會(huì)產(chǎn)生反射、疊加和共振現(xiàn)象。
4.超聲波在液體介質(zhì)中傳播時(shí),可在界面上產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和空化現(xiàn)象。
超聲波塑膠焊接機(jī)的組成及應(yīng)用
超聲波塑料焊接機(jī)由氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、超聲波發(fā)生器、換能器及工具頭和機(jī)械裝置等組成。
1、氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)
包括有:過滹器、減壓閥、油霧器、換向器、節(jié)流閥、氣缸等。
工作時(shí)首先由空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)沖程氣缸,以帶動(dòng)超聲換能器振動(dòng)系統(tǒng)上下移動(dòng),動(dòng)力氣壓在中小功率的超聲波焊接中氣壓根據(jù)焊接需要調(diào)定。
2、控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)由時(shí)間繼電器或集成電路時(shí)間定時(shí)器組成。主要功能是:一是控制氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作,使其焊接時(shí)在定時(shí)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(dāng)焊接完后保壓一段時(shí)間,然后控制系統(tǒng)將氣路閥門換向,使焊頭回升復(fù)位;它能為你做什么雖然超聲波焊接系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單,但其使用的可能性很大。二是控制超聲波發(fā)生器工作時(shí)間,本系統(tǒng)使整個(gè)焊接過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,操作時(shí)只啟動(dòng)按鈕產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)脈沖,便能自動(dòng)地完在本次焊接全過程。整個(gè)控制系統(tǒng)的順序是:電源啟動(dòng)一觸發(fā)控制信號(hào) 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng),氣缸加壓焊頭下降并壓住焊觸發(fā)超聲發(fā)生器工作,發(fā)射超聲并保持一定焊接時(shí)間 去除超聲發(fā)射 繼續(xù)保持一定壓力時(shí)間 退壓,焊頭回升 焊接結(jié)束。
3、超聲波發(fā)生器
1) 功率較大的超聲波塑料焊接機(jī),發(fā)生器信號(hào)采用鎖相式頻率自動(dòng)跟蹤電路,使發(fā)生器輸出的頻率基本上與換能器諧振頻率一致。
2) 功率在500W以上的超聲波塑料焊接機(jī)所用發(fā)生器采用自激式功率振蕩器,也具有一定的頻率跟蹤能力。
4、超聲波塑料焊接機(jī)使用的聲學(xué)系統(tǒng)
1) 換能器
超聲波塑料焊接機(jī)用的聲學(xué)系統(tǒng)包括三個(gè)部分:1驅(qū)動(dòng)部分2固定部分3工作部分。在以上三個(gè)組成部分中,驅(qū)動(dòng)是核心,一般采用螺栓夾緊的縱向振動(dòng)換能器,其中半波長(zhǎng)縱向振子與四分之一的波長(zhǎng)縱向振子,半波長(zhǎng)縱向振與半波長(zhǎng)聚能器相連接組成一個(gè)全波長(zhǎng)塑料焊接換能器,而四分之一波長(zhǎng)縱向振子與四分之一波長(zhǎng)聚能器相連,組成一個(gè)半波長(zhǎng)換能器。熔化熱量或熱量和特定熱量Cp該值越高,特別是在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或熔化范圍內(nèi),在連接區(qū)域中塑化材料所需的能量越大。
2) 工具頭
對(duì)不同的焊接對(duì)象需要有不同工具頭,不管是近場(chǎng)焊接還是傳輸焊接,只有半波長(zhǎng)的工具頭才能使焊接端面達(dá)到較大的振幅。
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(jī)用聲學(xué)系統(tǒng)工具頭,所用材料通常為鋁合金,其端面鍍硬質(zhì)合金,功率較大時(shí)也有用鈦合金材料制成的,該材料疲勞強(qiáng)度比鋁合金高一倍多
熱板焊接機(jī)的工作原理及應(yīng)用范圍
焊接技術(shù)已經(jīng)成為了我們生活中較為常見的工藝技術(shù)了,焊接可以幫助我們進(jìn)行很多其它設(shè)備無(wú)法進(jìn)行的工作?,F(xiàn)在為了能滿足焊接的要求,我們經(jīng)常使用到各種焊接機(jī)。焊接機(jī)在我們身邊很常見,我們身邊常用的焊接機(jī)應(yīng)該是焊接鐵制品的焊接機(jī)了,也叫電焊機(jī),電焊機(jī)有很多缺點(diǎn),不僅不安全,還對(duì)人體有影響,而現(xiàn)在出現(xiàn)的超聲波焊接機(jī)和熱板焊接機(jī)則極大的避免了這些缺點(diǎn),那么我們就來(lái)了解一下熱板焊接機(jī)的工作原理及應(yīng)用范圍。這對(duì)于在這個(gè)方向上振動(dòng)似乎是違反直覺的,但超聲波焊接振動(dòng)非???,導(dǎo)致分子摩擦并產(chǎn)生熱量。
熱板焊接模具分為橫向及縱向移動(dòng) 設(shè)備體積因焊接件的大小而定 根據(jù)設(shè)備的大小,驅(qū)動(dòng)方式可選擇氣動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)或伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng) 根據(jù)焊接程序要求,可選擇半自動(dòng)或全自動(dòng)模式 設(shè)備保持良好穩(wěn)定性,能保證一致的焊接效果及工件加工后高度的準(zhǔn)確性 焊接溫度,加熱時(shí)間,冷卻時(shí)間,加熱深度,熔接深度壓力,轉(zhuǎn)接時(shí)間等參數(shù)均可調(diào) 其它選擇性的焊接參數(shù)也可調(diào) ,熱板機(jī)工作原理,熱板焊接機(jī)原理水平熱板設(shè)計(jì)的設(shè)備,熱板可作90旋轉(zhuǎn)以便清潔 我們的熱板焊接設(shè)備曾焊接的產(chǎn)品包括:汽車塑料油箱 蓄電池水箱、油箱、水壺、油壺專用焊接機(jī),汽車塑料油箱 蓄電池 車尾燈 儀表板 進(jìn)氣管 塑料卡板 洗衣機(jī)的洗衣鼓 洗碗碟機(jī)的水箱 蒸汽燙斗。密封力不足當(dāng)兩種組分在加熱后聚集在一起時(shí),施加到半熔融材料上的力使得來(lái)自兩半的材料混合并焊接。
熱板焊接機(jī)的使用,是我們智慧的結(jié)晶,現(xiàn)在我們?cè)谶M(jìn)行這一系列的生產(chǎn)的時(shí)候,使用到的焊接機(jī)類型還有很多,KL超聲波塑料焊接機(jī)就是現(xiàn)在市場(chǎng)上較為常見的一種焊接機(jī),大家如果對(duì)于這些還有興趣的話,可以隨時(shí)來(lái)咨詢我們。