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超声波焊接设备的设计观念与应用
编辑:东莞市寮步炜建超声波机械厂  时间:2017-10-19

 超声波焊接设备设计工作在10-75kHz频率范围内,每个工作频率都有优缺点。较低的频率可以提供更高的功率,但更高的工作频率产生更少的损坏和更少的可听见的噪音。由于这些原因,大多数工业设备的工作频率为20-40 kHz。表8.3列出了大多数工业设备在各种频率下的一般功率能力,以及在该频率下运行的主要优点和缺点。因为所有工业设备都被设计成以特定频率谐振,所以不可能改变设备的工作频率,特别是组件(转换器,变压器和软管)和电源的频率。但是在具有相对高功率(2000W /转换器)的焊接头下,可以在不同频率下调整驱动器。还应注意,即使机器在高于人类可听频率(约18 kHz)的频率下工作,机器也会在组件内产生次谐波,仍然会产生噪声。频率越高,效果越小。设备选型的一般指南见本节后面。
 大多数超声波焊接设备遵循两个设计观念之一:①模块系统,②集成系统。在模块系统中,控制装置和电源与变速箱分离。当需要高级控制和初始设备制造商进行易于包装时,通常使用模块化系统。整合系统低,但控制力低。当超声波作用在热塑性塑料接触面上时,每秒会产生高达数万次的高频振动,达到一定幅度的高频振动,通过超声波能量焊接到焊接区域,焊接界面在大电阻界面处,会产生局部高温。而且由于塑料导热性差,力矩不能及时分布,聚集在焊接区域,导致两个塑料接触面迅速熔化,加上一定压力,整合成一体。当超声波停止时,使压力持续几秒钟使其凝固,从而形成固体分子链,达到焊接的目的,焊接强度可以接近原材料的强度。超声波塑料焊接取决于传感器焊头的质量幅度,压力和焊接时间等三个因素,焊接时间和焊头压力可以调节,振幅由传感器和喇叭确定。三种相互作用具有合适的价值,能量超过适当的值,塑化熔化量大,焊接变形容易;如果能量小,焊接不容易,压力不能太大。该最佳压力是焊接部分的长度和边缘的最佳压力每1mm的乘积。
 超声波焊接设备是利用高频振动波对两个金属表面进行焊接,在压力的情况下,使两个金属表面之间摩擦形成分子层之间的融合,其优点是快速,能量节约融合强度高,导电性好,无火花,接近冷态加工;缺点是金属部件的焊接不能太厚(一般小于或等于5mm),焊点不能太大,需要压力。随着工业生产的快速发展,塑料具有重量轻,强度高,耐腐蚀,易加工等优点,广泛应用于国民经济和人民生活各个领域。但是由于加工工艺等原因,许多产品的复杂结构不能成型,需要将多个零件无缝连接在一起,有两种方式:焊接和焊接。一般来说,粘合工艺生产效率低,粘合剂具有一定的毒性,容易导致环境污染,危害生产人员不良后果的健康。超声波焊接设备,塑料焊接工艺已经越来越广泛的应用。

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