超聲波金屬焊接原理

超聲波金屬焊接原理

超聲波金屬焊接原理是利用超聲頻率（超過(guò)16KHz ）的機(jī)械振動(dòng)能量，連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法．金屬在進(jìn)行超聲波焊接時(shí)，既不向工件輸送電流，也不向工件施以高溫?zé)嵩?，只是在靜壓力之下，將框框振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぜg的摩擦功、形變能及有限的溫升．接頭間的冶金結(jié)合是母材不發(fā)生熔化的情況下實(shí)現(xiàn)的一種固態(tài)焊接．因此它有效地克服了電阻焊接時(shí)所產(chǎn)生的飛濺和氧化等現(xiàn)象．超聲金屬焊機(jī)能對(duì)銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細(xì)絲或薄片材料進(jìn)行單點(diǎn)焊接、多點(diǎn)焊接和短條狀焊接．可廣泛應(yīng)用于可控硅引線、熔斷器片、電器引線、鋰電池極片、極耳的焊接。臺(tái)州市錦亞機(jī)械制造有限公司是一家專(zhuān)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(xiāo)售為一體的技術(shù)服務(wù)性實(shí)體公司。轉(zhuǎn)換器將電能轉(zhuǎn)換成用于超聲波的機(jī)械振動(dòng)能，調(diào)壓裝置負(fù)責(zé)傳輸轉(zhuǎn)變后的機(jī)械能至超聲波焊接機(jī)的焊頭。

超聲波焊接和高周波熔接的特點(diǎn)

超聲波塑焊機(jī)的特點(diǎn)：

1）不污染無(wú)公害，綠色環(huán)保；

2）無(wú)需整體加熱，工件不易變形，機(jī)器功耗??；

3）焊接速度快，工件表面氧化脫碳較輕；

4）表面淬硬層可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，易于控制；

5）塑料焊接設(shè)備加裝在機(jī)械加工生產(chǎn)線上，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化程度，方便管理，節(jié)約人力物力，大大提高生產(chǎn)效率；

6）表面工件表層有較大壓縮內(nèi)應(yīng)力，工件破斷能力較高。

高周波熔接機(jī)的特點(diǎn)：

1）電力輸出強(qiáng)大，本機(jī)振蕩器所產(chǎn)生的周率27.12MHZ或40.68MHZ，符合國(guó)際工業(yè)波段標(biāo)準(zhǔn)，各種控制裝置特殊電子線路，可避免不當(dāng)操作，且能快時(shí)間熔接制品、提高產(chǎn)品產(chǎn)量；

2）高靈敏火花保護(hù)裝置，當(dāng)火花產(chǎn)生時(shí)，可自動(dòng)切斷高周回路，使機(jī)件及物件損害降低，當(dāng)電流過(guò)高時(shí)，自動(dòng)切斷高壓保證振蕩管及整流器。

超聲波的特性

從超聲波焊接的角度，超聲波具有三個(gè)非常重要的特性，這三個(gè)特性與超聲波的焊接質(zhì)量密切相關(guān)，是超聲波焊接過(guò)程中發(fā)生的諸多現(xiàn)象的根源。理解這三個(gè)特性有助于理解超聲波焊接的工藝要求，產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師從而可以正確的設(shè)計(jì)超聲波焊接結(jié)構(gòu)來(lái)滿足超聲波焊接的工藝要求，提高超聲波的焊接質(zhì)量。不過(guò)，大多數(shù)壓焊方法對(duì)接頭形式是有一定要求的，例如點(diǎn)焊、縫焊、超聲波焊必須用搭接接頭。

超聲波的三個(gè)特性、產(chǎn)生的焊接現(xiàn)象、及其對(duì)塑膠件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求如表1所示:

1)  能量大；超聲波能夠產(chǎn)生的比聲波大得多的能量，這是超聲波能夠?qū)λ苣z件件進(jìn)行焊接的基礎(chǔ)，同時(shí)這也是超聲波焊接強(qiáng)度較高的根本原因；4：超聲波模具的認(rèn)識(shí)誤區(qū)：超聲波模具是根據(jù)產(chǎn)品來(lái)量身訂制的，不同的焊接件制作的超聲波模具是不一樣的。正由于其產(chǎn)生巨大能量的能力，超聲波甚至能夠進(jìn)行金屬零件的焊接；而在另一個(gè)方面，恰恰由于能量大，超聲波有可能對(duì)焊接界面造成；同時(shí)可能對(duì)塑膠件其它部位或者塑膠件上已經(jīng)裝配的其它零部件造成損壞。

2) 方向性好，幾乎是直線傳播；由于超聲波的波長(zhǎng)很短，衍射效應(yīng)不顯著，所以可以近似地認(rèn)為超聲波是沿直線傳播，即傳播的方向性好，容易得到定向而集中的超聲波束。因此，這要求超聲波焊頭與焊接零件保持足夠大的接觸面積，保證超聲波能能夠傳導(dǎo)到焊接界面。同時(shí)，如果在傳播方向上存在孔洞等，超聲波就難繞過(guò)孔洞傳導(dǎo)能量，這也是超聲波結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的地方。鋰電是一個(gè)極具韌性的產(chǎn)品，從80年代誕生，至今經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的沉淀與技術(shù)革新，同時(shí)鋰電無(wú)論生產(chǎn)還是銷(xiāo)毀過(guò)程均對(duì)環(huán)境危害較小，比較符合當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的訴求，所以鋰電才成為了當(dāng)今新一代能源的核心重點(diǎn)。

3) 衰減性；盡管超聲波的穿透能力強(qiáng)，但超聲波在物體里傳播始終都存在著衰減，傳播的距離越遠(yuǎn)，能量衰減越厲害。另外，在不同的塑料中，超聲波能量的衰減程度不一致。例如，在無(wú)定形塑料中，如ABS，其能量衰減程度較小，兩個(gè)ABS塑膠件即使是遠(yuǎn)程焊接也能保證焊接質(zhì)量；在半結(jié)晶塑料中，如PA66，超聲波能量衰減程度大，超聲波傳播距離較短，很難保證遠(yuǎn)程焊接的質(zhì)量。按以上步驟操作就不會(huì)出現(xiàn)剛剛焊接時(shí)還好好的，怎么一更換超聲波焊接機(jī)模具就焊接不好的現(xiàn)象了，如后期有焊接上的疑問(wèn)，請(qǐng)直接與我們聯(lián)系，我們一定盡我們所能為您解決問(wèn)題的。

超聲波焊接后產(chǎn)品零件損壞的原因分析

1）.超聲波焊接機(jī)功率太強(qiáng)造成；

2）.相反在有些情況下需要加強(qiáng)超聲波的能量，使高能量的超聲波在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成焊接，較短的時(shí)間不足以對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)造成破壞；

3）.超聲波變幅桿能量輸出太強(qiáng)；

4）.底模治具受力點(diǎn)懸空，受超聲波傳導(dǎo)振動(dòng)而破壞；

5）.塑料制品高、細(xì)成底部直角，而未設(shè)緩沖疏導(dǎo)能量的R角，致使應(yīng)力集中而造成破壞；

6）.不正確的超聲波加工條件.

7）.塑料產(chǎn)品之柱或較脆弱部位，開(kāi)置于塑料模分模在線。