超聲波金屬焊接機(jī)的由來(lái)

超聲波金屬焊接機(jī)由來(lái)

超聲波金屬焊接機(jī)英文注釋：Ultrasonic metal welding machine，超聲波金屬焊接是19世紀(jì)30年代偶然發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)時(shí)在作電流點(diǎn)焊電極加超聲振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)不通電流也能焊接上，因而發(fā)展了超聲金屬冷焊技術(shù)。超聲波焊接雖然發(fā)現(xiàn)較早，但是到目前為止，其作用機(jī)理還不是很清楚。它類似于摩擦焊，但有區(qū)別，超聲焊接時(shí)間很短，溫度低于再結(jié)晶；它與壓力焊也不相同，因?yàn)樗拥撵o壓力比壓力焊小的多。一般認(rèn)為在超聲波焊接過(guò)程中的初始階段，切向振動(dòng)除去金屬表面的氧化物，并使粗糙表面的突出部分產(chǎn)生反復(fù)的微焊和破壞的過(guò)程而使接觸面積增大，同時(shí)使焊區(qū)溫度升高，在焊件交界面產(chǎn)生塑性變形。二、家電：通過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整可用于：手提日光燈罩，蒸氣熨門、電視機(jī)外殼、收錄、音機(jī)透明面板、電源整流器、電視機(jī)殼螺絲固定座、減蚊燈殼、洗衣機(jī)脫水槽等需要密封、牢固和美觀的家電產(chǎn)品。這樣在接觸壓力的作用下，相互接近到原子引力能夠發(fā)生作用的距離時(shí)，即形成焊點(diǎn)。焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，或超聲波振幅過(guò)大會(huì)使焊接強(qiáng)度下降，甚至破壞。

超聲波金屬焊接機(jī)原理

超聲波金屬焊接是利用額每秒鐘數(shù)萬(wàn)次的高頻振動(dòng)波傳遞到兩個(gè)需焊接的金屬工件表面，再施以一定的壓力，使金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合，達(dá)到焊接的目的。

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。

超音波焊接的應(yīng)用前景

針對(duì)所有的應(yīng)用市場(chǎng)，超音波焊接其特有的優(yōu)點(diǎn)--快捷、、清潔和牢固，贏得了各行各業(yè)的認(rèn)可。

一、 汽車：（交通業(yè)） 超音波可通過(guò)計(jì)算機(jī)程序控制來(lái)實(shí)施對(duì)大件和不規(guī)則工件的焊接如：保險(xiǎn)杠、前后門、燈具、剎車燈等。隨著高等級(jí)道路的發(fā)展，反光片也越來(lái)越多的采用超聲波焊接。

二、 家電：通過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整可用于：手提日光燈罩，蒸氣熨門、電視機(jī)外殼、收錄、音機(jī)透明面板、電源整流器、電視機(jī)殼螺絲固定座、減蚊燈殼、洗衣機(jī)脫水槽等需要密封、牢固和美觀的家電產(chǎn)品。

三、 包裝：軟管的封口，特殊打包帶的連接。

四、 玩具業(yè)：由于采用了超音波技術(shù)使產(chǎn)品清潔、、牢固，免除使用螺絲、粘合劑、膠水或其他輔助品，降低了生產(chǎn)成本，使企業(yè)在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力大大增強(qiáng)。

五、 電子：運(yùn)用自動(dòng)化方案設(shè)計(jì)使用戶達(dá)到規(guī)?；a(chǎn)，同時(shí)確保產(chǎn)品之品質(zhì)需求。

六、 其他商業(yè)用途：從通訊器材，電腦行業(yè)、打印設(shè)備到音像制品等，均可采用明和超音波設(shè)備。

超聲波焊接的局限性

盡管超聲波焊接有眾多的優(yōu)點(diǎn)，但超聲波焊接也有一定的局限性，在選擇超聲波焊接工藝之前和進(jìn)行超聲波焊接塑膠件零件設(shè)計(jì)時(shí)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師必須清楚了解超聲波焊接的局限性，并通過(guò)合理零件設(shè)計(jì)來(lái)避免超聲波焊接缺陷的產(chǎn)生、提高焊接的質(zhì)量。

1)  材料的限制性；超聲波焊接并不能夠焊接所有的塑料，這是超聲波焊接局限性。有的塑料焊接性能好，有的塑料焊接性能差；而且超聲波焊接一般僅適合于同一種或者類似塑料之間的焊接。如果兩個(gè)塑膠件材料不同，多數(shù)時(shí)候超聲波焊接無(wú)能為力。因此，一旦選定超聲波焊接工藝，就不能輕易更改零件材料。五、電子：運(yùn)用自動(dòng)化方案設(shè)計(jì)使用戶達(dá)到規(guī)?；a(chǎn)，同時(shí)確保產(chǎn)品之品質(zhì)需求。有工程師曾經(jīng)向筆者反映，為何ABS材料的兩個(gè)塑膠件進(jìn)行超聲波焊接時(shí)，焊接質(zhì)量非常好，但由于其它設(shè)計(jì)要求，把一個(gè)塑膠件的ABS材料換成PBT，就很難焊上？就是這個(gè)原因。

2)  不可拆卸性；超聲波焊接是不可拆卸性連接，無(wú)法進(jìn)行返工；一旦兩個(gè)零件通過(guò)超聲波焊接裝配成一體，如果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，就無(wú)法進(jìn)行返工。

3)  零件大小和形狀的限制；中小型的塑膠件適合超聲波焊接，尺寸一般小于250x300mm，較大的零件可能需要多個(gè)焊接工序。而且超聲波焊接一般適用于形狀比較單一的塑膠件，形狀復(fù)雜的塑膠件有可能焊接質(zhì)量較低。

4)  超聲波的能量很大，在焊接過(guò)程中有可能造成塑膠件本身因?yàn)閺?qiáng)度不夠而發(fā)生損壞，同時(shí)也可能造成產(chǎn)品內(nèi)部其它零部件損壞。為了減少稀釋，降低熔合比或控制不同金屬母材的熔化量，通?？蛇x用熱源能量密度較高的電子束焊、激光焊等離子弧焊等方法。因此，在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能增加塑膠件的強(qiáng)度和產(chǎn)品內(nèi)部其它零部件的強(qiáng)度，或者將零部件遠(yuǎn)離焊接區(qū)域，盡量把強(qiáng)度不高的其它零部件安排在超聲波焊接工序之后再進(jìn)行裝配。

5) 超聲波對(duì)于人的聽力有傷害，應(yīng)準(zhǔn)備好勞保用品。

不同頻率的超聲波焊接機(jī)有什么不同？

超聲波塑料焊機(jī)按頻率不同可分為40khz、35khz、28khz、20khz、15khz，不同頻率超聲波焊機(jī)的區(qū)別如下：

01用途不同：超聲波焊接通過(guò)振動(dòng)使塑料件達(dá)到連接的作用，頻率越高振幅越小，相應(yīng)的功率越小，所以高頻（40khz/35khz）焊機(jī)用于尺寸小二焊接精密的塑料件焊接；28khz焊機(jī)多用于手持點(diǎn)焊機(jī)，20khz/15khz超聲波焊機(jī)用于大而復(fù)雜塑料件的熔接。2、換能器振子打火，陶瓷材料碎裂，可以用肉眼和兆歐表結(jié)合檢查，一般作為應(yīng)急處理的措施，可以把個(gè)別損壞的振子斷開，不會(huì)影響到別的振子正常使用。

02超聲波模具尺寸不同：超聲波模具常見的是半波焊頭，不同頻率超聲波焊機(jī)模具尺寸也不同，40k模具（7cm）、35khz（8cm）、28khz（10cm）、20khz模具（13cm）、15khz模具（17cm）。壓焊時(shí)，異種金屬交界表面可以熔化，也可以不熔化，但由于有壓力的作用，即使表面有熔化金屬存在，也會(huì)被擠壓而排出（如閃光焊和摩擦焊），只有少數(shù)情況下壓焊后還保留了曾經(jīng)熔化的金屬（如點(diǎn)焊）。測(cè)量超聲波模具長(zhǎng)度也是判斷頻率的重要指標(biāo)之一。

03結(jié)構(gòu)不同：高頻焊機(jī)（40khz、35khz、28khz）發(fā)聲結(jié)構(gòu)是分體式（換能器 變幅桿為單獨(dú)部件）、臺(tái)式超聲波焊機(jī)（20khz、15khz）發(fā)聲結(jié)構(gòu)是一體式（換能器 變幅桿為整體件。