超聲波金屬焊接技術(shù)之銅管封口焊與線束焊工藝

超聲波銅管封口機(jī)

封口機(jī)工作原理

超聲波銅管封口機(jī)是利用高頻振動(dòng)波傳遞到兩個(gè)需焊接的金屬表面，在加壓的情況下，使兩個(gè)金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。因此在高溫高壓下，金屬管或金屬片兩邊熔接到一起，從而達(dá)到金屬封口效果。超聲波的方向性好，穿透能力強(qiáng)，易于獲得較集中的聲能，可用于測(cè)距、檢測(cè)、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等，在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用。但對(duì)封口金屬管材質(zhì)、管壁厚薄均勻度有一定的要求。

封口機(jī)設(shè)備特點(diǎn)

1、手持式設(shè)計(jì)，操作更加方便，快速快；

2、采用PLL頻率自動(dòng)跟蹤鎖相環(huán)技術(shù)，無(wú)需人工調(diào)頻；

3、焊頭與換能器匹配性優(yōu)良，準(zhǔn)確度高；

4、焊接金屬材料的外觀及其焊接效果的穩(wěn)定性更趨優(yōu)良；

5、具有能量檢測(cè)模式，自動(dòng)記憶并儲(chǔ)存比較每次焊接的輸出功率，保證焊接質(zhì)量的一致性。

封口機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域

超聲波銅管封口機(jī)專用于金屬管的封口和封切焊接，尤其是銅管和鋁的封口焊接。如空調(diào)、冰箱、實(shí)驗(yàn)室溫度測(cè)試設(shè)備等其中銅管的封口焊接處理。一般應(yīng)用于電冰箱、空調(diào)、電子、電器等行業(yè)的封口焊接。

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。

產(chǎn)品在超聲波焊接之后出現(xiàn)錯(cuò)位該如何解決

在塑料制品的超聲波焊接中，產(chǎn)品上下殼體錯(cuò)位是一個(gè)常見的問(wèn)題。為什么產(chǎn)品出現(xiàn)錯(cuò)位，有產(chǎn)品本身的設(shè)計(jì)問(wèn)題，也有超聲波夾具的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，當(dāng)然也有超聲波機(jī)器調(diào)試的問(wèn)題。母材含C、S、P有害雜質(zhì)較高時(shí)，應(yīng)選擇抗裂性能和抗氣孔性能較好的焊條。但是，在一般情況下，產(chǎn)品本身具有良好的定位功能是主要的，當(dāng)錯(cuò)位時(shí)，通過(guò)修改超聲波裝置的方法改善錯(cuò)位現(xiàn)象只能“遲做總比不做好”，因此，當(dāng)塑料制品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該首先考慮問(wèn)題。好的定位應(yīng)該實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能：

1、當(dāng)壓力波動(dòng)時(shí)，產(chǎn)物表面變形或無(wú)位錯(cuò)。

2、放邊時(shí)力的方向，不發(fā)生塑性接頭表面移位。通常定位設(shè)計(jì)為直口形、凸凹形、雙V型槽形、加強(qiáng)肋形或直口內(nèi)的定位銷結(jié)構(gòu)。

在實(shí)際生產(chǎn)操作中，如果產(chǎn)品在超聲波焊接后出現(xiàn)錯(cuò)位怎么辦，可以通過(guò)以下方法進(jìn)行改進(jìn)：

1、減少焊接壓力。由于壓力過(guò)大，產(chǎn)品本身難以承受，導(dǎo)致變形，界面會(huì)錯(cuò)位。

2、增加底模的高度，使其在關(guān)節(jié)面以上2毫米以上。通過(guò)加深底模夾具的深度，底模牢固地抓住產(chǎn)品。

3、采用超聲波導(dǎo)焊，降低超聲波對(duì)產(chǎn)品的傳輸能量。

4、采用預(yù)超聲波焊接方式，在與產(chǎn)品接觸前釋放超聲波，可減少脫位。

5、利用微調(diào)極限的功能，限制超聲波焊接頭的深度。

6、使用高功率、高振幅的超聲波設(shè)備進(jìn)行焊接，在較短的時(shí)間內(nèi)完成焊接。

7、超聲波的上下模不對(duì)齊，也會(huì)引起錯(cuò)位。

8、修改塑料產(chǎn)品，改進(jìn)產(chǎn)品定位設(shè)計(jì)。這一點(diǎn)特別重要，因?yàn)樵摦a(chǎn)品具有良好的定位設(shè)計(jì)，這將為以后的使用省去很多麻煩。

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超聲波金屬焊接機(jī)有什么缺點(diǎn)?

1.結(jié)合系統(tǒng)存在問(wèn)題

超聲波金屬焊接技術(shù)在焊接過(guò)程中，要實(shí)現(xiàn)多種協(xié)作系統(tǒng)的相互配合，形成一個(gè)緊密結(jié)合的整體系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)包括超聲波發(fā)生器、聲學(xué)系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)。若整個(gè)系統(tǒng)的配合度和協(xié)調(diào)度不一致，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)在穩(wěn)定性、可操作性以及可靠性方面存在一定的問(wèn)題。

2.焊機(jī)制造困難且對(duì)其機(jī)理認(rèn)識(shí)不足。

由于超聲波金屬焊接技術(shù)能夠焊接密度大、厚度高的金屬以及異種金屬，所以對(duì)于實(shí)現(xiàn)這種技術(shù)的焊機(jī)的制造要求較高。相對(duì)于傳統(tǒng)焊機(jī)而言，超聲波金屬焊機(jī)的制造過(guò)程更加困難且成本較高，并且由于影響焊接工藝參數(shù)的因素較多，不易于對(duì)焊機(jī)機(jī)理的認(rèn)識(shí)和總結(jié)。

3."開敞性”較差且易出高頻振動(dòng)

超聲波金屬焊接機(jī)“開敞性”比較差，其伸入尺寸被嚴(yán)格限定在焊接所允許的范圍內(nèi)，并且其接頭形式仍然只限于搭接接頭，還沒有在技術(shù)上取得進(jìn)一步的突破。同時(shí)，超聲波金屬焊接機(jī)在過(guò)程中的焊點(diǎn)容易出現(xiàn)高頻振動(dòng)，可能致使產(chǎn)品工件的邊緣受損，尤其是硬而脆的材料。9．先直流后交流檢修時(shí)，必須先檢查直流電壓，再交流回路動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)，如果是濾波回路的問(wèn)題的話，它將引起整機(jī)的系統(tǒng)問(wèn)題，超聲波焊接機(jī)的直流電源一般為300V，或 -160V分壓。

4.檢測(cè)困難

對(duì)于目前超聲波金屬焊接技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)說(shuō)，對(duì)焊接產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)還是很難做到的，與其配套的檢測(cè)設(shè)備還沒有普及，而適用于傳統(tǒng)焊接技術(shù)的檢測(cè)方法又無(wú)法適用于新技術(shù)。檢測(cè)技術(shù)跟不上就為大批量生產(chǎn)制造了一定的困難。

通過(guò)機(jī)械運(yùn)動(dòng)軟化完成焊接的方法

  機(jī)械運(yùn)動(dòng)焊接方式是一種全自動(dòng)焊接過(guò)程，利用壓力下兩工件在摩擦過(guò)程中產(chǎn)生的熱量來(lái)熔化接觸面的塑料，對(duì)正固定直到凝結(jié)牢固，需要專用焊接設(shè)備。焊接取決于材料的熔點(diǎn)，兩種材料的熔點(diǎn)相近，才可以進(jìn)行有效焊接。一旦確定了正確的焊接參數(shù)，操作工即可穩(wěn)定生產(chǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是：快速、靈活、焊接過(guò)程穩(wěn)定且不需焊劑或保護(hù)氣體，也不產(chǎn)生有害氣體或熔渣，產(chǎn)品焊接質(zhì)量有保證。按運(yùn)動(dòng)軌道可分為直線型和旋轉(zhuǎn)型：直線型可用于直線焊縫和平面焊縫的焊接，旋轉(zhuǎn)型可用于圓形焊縫的焊接。

1、超聲波焊接

       超聲波焊接是由信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生高頻正弦波信號(hào)，通過(guò)換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振動(dòng)能，再經(jīng)由變幅桿及焊頭將放大后的振動(dòng)耦合到被焊接塑料件上，高壓下的高頻摩擦使塑料接觸面瞬間產(chǎn)生高溫熔化，超聲波停止之后，經(jīng)短暫保壓冷卻后的兩個(gè)塑料件便焊接為一體，焊接過(guò)程一般不超過(guò)一秒鐘，焊接強(qiáng)

度可與本體媲美，廣泛應(yīng)用于電子電器、汽車配件、包裝、塑料玩具、文具用品、日用品、工藝品等各個(gè)行業(yè)。4、不銹鋼振動(dòng)面穿孔，一般換能器滿負(fù)荷使用10年可能會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)面穿孔的情況。焊接塑料制品時(shí)，既不要添加任何粘接劑、填料或熔劑，也不消耗大量熱源，具有操作簡(jiǎn)便、焊接速度快、焊接強(qiáng)度高、焊件美觀、生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。另外，超聲波焊接工藝還可實(shí)現(xiàn)塑料與金屬件的鉚接。因此，超聲波焊接技術(shù)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

2、旋轉(zhuǎn)摩擦焊接

       通過(guò)工件相對(duì)高速旋轉(zhuǎn)摩擦將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成熱能，使被焊接工件的接觸面摩擦升溫，熔化后加壓，從而焊接在一起。主要應(yīng)用于汽車線束、摩托車線束的焊接等銅線、鋁線的焊接，所以常被叫做汽車線束焊接機(jī)。相比超聲波焊接，該工藝不受工件尺寸和材料的限制，并且焊接強(qiáng)度同比其他塑料焊接工藝更高，幾乎接近塑料本體強(qiáng)度。適用于濾芯、塑料杯、浮球、玩具球、蓮蓬頭等回轉(zhuǎn)體工件的焊接。