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超聲波焊接

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超聲波焊接是眾多焊接種類中的一種。其主要是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的物體表面,在加壓的情況下,使兩個物體表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。它的應(yīng)用非常廣泛,既可以用于塑料焊接,又可以用于金屬焊接。其應(yīng)用前景非常好,可以用于多個行業(yè)。


一套超聲波焊接系統(tǒng)的主要組件包括超聲波發(fā)生器,換能器/變幅桿/焊頭三聯(lián)組,模具和機架。

波在物體里傳播,主要有以下的參數(shù):一是速度V,二是頻率F,三是波長λ。三者之間的關(guān)系:V=F.λ。波在同一種物質(zhì)中傳播的速度是一定的,所以頻率不同,波長也就不同。另外,還需要考慮的一點就是波在物體里傳播始終都存在著衰減,傳播的距離越遠,能量衰減也就越厲害,這在超聲波加工中也屬于考慮范圍。

超聲波焊接的方式主要有兩種,一種是線性振動,一種是軌道式振動。

線性振動摩擦焊接利用在兩個待焊工件接觸面所產(chǎn)生的摩擦熱能來使塑料或金屬熔化。熱能來自一定壓力下,一個工件在另一個表面以一定的位移或振幅往復(fù)的移動。一旦達到預(yù)期的焊接程度,振動就會停止,同時仍舊會有一定的壓力施加于兩個工件上,使剛剛焊接好的部分冷卻、固化,從而形成緊密地結(jié)合。

軌道式振動摩擦焊接是一種利用摩擦熱能焊接的方法。在進行軌道式振動摩擦焊接時,上部的工件以固定的速度進行軌道運動——向各個方向的圓周運動。運動可以產(chǎn)生熱能,使兩個塑料或金屬件的焊接部分達到熔點。一旦塑料或金屬開始熔化,運動就停止,兩個工件的焊接部分將凝固并牢牢的連接在一起。


超聲波焊接概述

超聲波焊接是通過超聲波發(fā)生器將50赫茲電流轉(zhuǎn)換成15KHz、20KHz、30KHz或40KHz電能。被轉(zhuǎn)換的高頻電能通過換能器再次被轉(zhuǎn)換成為同等頻率的機械運動,隨后機械運動通過一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動能量傳遞到待焊接工件的接合部,在該區(qū)域,振動能量被通過摩擦方式轉(zhuǎn)換成熱能,將塑料或金屬熔化,超聲波焊接機結(jié)構(gòu)如圖所示。


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