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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。其應用前景非常好,可以用于多個行業。


一套超聲波焊接系統的主要組件包括超聲波發生器,換能器/變幅桿/焊頭三聯組,模具和機架。

波在物體里傳播,主要有以下的參數:一是速度V,二是頻率F,三是波長λ。三者之間的關系:V=F.λ。波在同一種物質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的移動。一旦達到預期的焊接程度,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生器將50赫茲電流轉換成15KHz、20KHz、30KHz或40KHz電能。被轉換的高頻電能通過換能器再次被轉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,在該區域,振動能量被通過摩擦方式轉換成熱能,將塑料或金屬熔化,超聲波焊接機結構如圖所示。


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