超聲波金屬焊接機原理,超聲波金屬焊接機工作原理

時間 2022-03-25 08:30:24

1樓:彭友

超聲波焊接是利用10khz以上超聲波機械振動能實現的一種固相壓力焊接方法。在壓力作用下傳輸到焊件接合介面的超聲頻機械振動使介面兩側表面發生微位移相對滑動摩擦,這種微摩擦既有助於表**破碎而實現介面兩側間金屬的接觸,又因摩擦發熱公升溫及隨之發生的微變形而清除了介面上的微觀不平度、擴大有效接觸面、加速兩側金屬原子通過介面進行擴散及再結晶,從而實現固相焊接。

金相分析表明,其焊接區具有適度冷作硬化後的細結晶組織特徵,但無熔化跡象,而只是擴散、相變、再結晶等固相冶金過程的結果。

2樓:匿名使用者

超聲波金屬焊接是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的金屬表面,在加壓的情況下,使兩個金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合,其優點在於快速、節能、熔合強度高、導電性好、無火花、接近冷態加工;缺點是所焊接金屬件不能太厚(一般小於或等於5mm)、焊點位不能太大、需要加壓。

2、焊接優點:

1)、焊接材料不熔融,不脆弱金屬特性。

2)、焊接後導電性好,電阻係數極低或近乎零。

3)、對焊接金屬表面要求低,氧化或電鍍均可焊接。

4)、焊接時間短,不需任何助焊劑、氣體、焊料。

5)、焊接無火花,環保安全。

3、超聲波金屬焊接適用產品:

1)、鎳氫電池鎳氫電池鎳網與鎳片互熔與鎳片互熔。.

2)、鋰電池、聚合物電池銅箔與鎳片互熔,鋁箔與鋁片互熔。.

3)、電線互熔,偏結成一條與多條互熔。

4)、電線與名種電子元件、接點、聯結器互熔。

5)、名種家電用品、汽車用品的大型散熱座、熱交換鰭片、蜂巢心的互熔。

6)、電磁開關、無熔絲開關等大電流接點,異種金屬片的互熔。

7)、金屬管的封尾、切斷可水、氣密。

4、 振幅引數

振幅對於需要焊接的材料來說是乙個關鍵引數,相當於鉻鐵的溫度,溫度達不到就會熔接不上,溫度過高就會使原材料燒焦或導致結構破壞而強度變差。因為每一間公司選擇的換能器不同,換能器輸出的振幅都有所不同,經過適配不同變比的變幅桿及焊頭,能夠校正焊頭的工作振幅以符合要求,通常換能器的輸出振幅為10—20μm,而工作振幅一般為30μm左右,變幅桿及焊頭的變比同變幅桿及焊頭的形狀,前後面積比等因素有關,形狀來說如指數型變幅、函式型變幅、階梯型變幅等,對變比影響很大,前後面積比與總變比成正比。貴公司選用的是不同公司品牌的焊接機,最簡單的方法是按已工作的焊頭的比例尺寸製作,能保證振幅引數的穩定。

5、 頻率引數

任何公司的超聲波焊接機都有乙個中心頻率,例如20khz、40 khz等,焊接機的工作頻率主要由換能器(transducer)、變幅杆(booster)、和焊頭(horn)的機械共振頻率所決定,發生器的頻率根據機械共振頻率調整,以達到一致,使焊頭工作在諧振狀態,每乙個部份都設計成乙個半波長的諧振體。發生器及機械共振頻率都有乙個諧振工作範圍,如一般設定為±0.5 khz,在此範圍內焊接機基本都能正常工作.

我們製作每乙個焊頭時,都會對諧振頻率作調整,要求做到諧振頻率與設計頻率誤差小於0.1 khz,如 20khz 焊頭,我們焊頭的頻率會控制在19.90—20.

10 khz,誤差為5‰。

6、 節點

焊頭、變幅杆均被設計為乙個工作頻率的半波長諧振體,在工作狀態下,兩個端麵的振幅最大,應力最小,而相當於中間位置的節點振幅為零,應力最大。節點位置一般設計為固定位,但通常的固定位設計時厚度要大於3mm,或者是凹槽固定,所以固定位並不是一定為零振幅,這樣就會引致一些叫聲和一部分的能量損失,對於叫聲通常用橡膠圈同其它部件隔離,或採用隔聲材料進行遮蔽,能量損失在設計振幅引數時予以考慮。

7、 網紋

超聲波金屬焊接通常會在焊接位表面,底座表面設計網紋,網紋設計的目地在於防止金屬件的滑動,盡可能將能量傳遞到熔接位。網紋設計一般有方形、菱形、條形網紋。**手飾等金屬包覆焊頭與底座根椐要求不能設計紋路,網紋的大小與深淺根據具體的焊接材料要求來確定。

8、 加工精度

超聲波焊頭因為工作於高頻振動情況下,應盡量保持乙個對稱設計,以避免聲波傳遞的不對稱性導致的不均衡應力及橫向振動(我們所用於焊接的焊頭利用的是超聲波振動的縱向傳遞,對於整個諧振系統而言),不均衡振動能導致焊頭發熱及斷裂。超聲波焊接應用於不同行業對加工精度要求是不同的,對於特別薄的工件如鋰離子電池極片與極耳的焊接、金箔等的包覆等對加工精度的要求非常高,我們所有的加工裝置均採用數控裝置(如加工中心等),這樣才能保證加工出來的精度符合要求。

9、 使用壽命

乙隻焊頭的使用壽命關鍵決定於兩個方面:一、材料,二、工藝

材料方面:超聲波焊接要求金屬材料有柔順性好(聲波傳遞過程中機械損耗小)好的特點,所以最常用的材料為鋁合金及鈦合金,但超聲波金屬焊接要求焊頭耐磨損(要求較高的硬度),使材料的選擇變得比較困難,因為硬度和韌性似乎是天生對立的,這就要求我們選擇非常高要求的材料,我們選擇的優質鋼村料能夠比較好地解決這個矛盾,使焊頭的有效壽命盡量地提高。

工藝方面:包括有加工工藝及後續處理工藝,加工工藝在前面已詳細描述過,後續處理包括熱處理及引數的修整,基於我公司選擇的材料,我們有獨創的熱處理工藝去保證;在每乙個焊頭製作完成後,單獨都要進行引數的測定及調整,以保證出品。

超聲波金屬焊接機工作原理?

3樓:

原理:1、換能器把超聲頻大功率振盪訊號,變換成相應頻率的機械能,施加到需焊接的金屬片的介面,使金屬片相合處瞬間生熱,進而使金屬晶格中的粒子啟用,使金屬片相合處的分子相互滲透而焊接在一起。

2、超聲波金屬焊接機是一種機械處理過程,把高頻電能通過換能器裝置轉換成機械振作用於工件,使相互接觸的工件表面產生高頻摩擦使之生熱凝聚而熔接,在焊接過程中,並無電流在被焊件中通過,也無電焊模式的焊弧產生,由於超聲焊接不存在熱傳導與電阻率等問題,因此對有色金屬材料來說,無疑是一種理想的金屬焊接系統,特別是鋁、鎳、銅、銀等細、簿材料進行單點、多點、方形、條形、單層、多層、復合焊接起到理想效果。

特點:1、焊點牢固;

2、焊點內阻小;

3、安全;

4、無氧化痕跡;

5、操作方便

與傳統工藝相對的優勢:

1、焊接時間很短,一般可以在0.5秒內瞬間熔接完成;

2、對工作上的溫度不超過其退火溫度,故不改變工作物金相組織;

3、焊接後導電性良好,其電阻係數極低,近等於零;

4、金屬表面有粘汙物或氧化物,不用表面處理,變可完美焊接;

5、幾乎所工作物不需預先處理,不需焊錫,焊油新增物就能熔接,經濟方便;

6、焊頭,冶具均使用耐磨材料製成,耐用性久;

7、焊接時不產生火花,操作員安全放心,沒有菸味,不會造成空氣汙染。

超聲波焊接機的工作原理?

4樓:固特超聲

1、超聲波在塑料加工中的應用原理

塑料加工中所用的超聲波,現有的幾種工作頻率有15khz,18khz,20khz,40khz。其原理是利用縱波的波峰位傳遞振幅到塑料件的縫隙,在加壓的情況下,使兩個塑料件或其它件與塑料件接觸部位的分子相互撞擊產生融化,使接觸位塑料熔合,達到加工目的。

2、超聲波焊機的組成部分和原理

超聲波焊接機主要由如下幾個部分組成:發生器、氣動部分、程式控制部分,換能器部分。

發生器主要作用是將工頻50hz的電源利用電子線路轉化成高頻(例如20khz)的高壓電波。

氣動部分主要作用是在加工過程中完成加壓、保壓等壓力工作需要。

程式控制部分控制整部機器的工作流程,做到一致的加工效果。

換能器部分是將發生器產生的高壓電波轉換成機械振動,經過傳遞、放大、達到加工表面。

固特超聲具備良好的自主研發、生產和售後條件,針對疫情需求,在多年超聲技術沉澱及應用系統經驗積累的基礎上自主研發的口罩機超聲焊接系統擁有技術和品質「雙保障「。

5樓:出津鮑逸美

超聲波塑料焊接機(英文注釋ultrasonic

plastic

welding

machine)是超聲波塑料焊接裝置在塑料焊接領域研發設計的焊接裝置,業內簡稱為超聲波塑焊機。超聲波焊接裝置是熔接熟塑性塑料製品的高科技技術,各種熟塑性膠件均可使用超聲波熔接處理,在焊接塑料製品時,既不要新增任何粘接劑、填料或溶劑,也不消耗大量熱源,具有操作簡便、焊接速度快、焊接強度高、生產效率高等優點。

其工作原理:

當超聲波作用於熱塑性的塑料接觸面時,會產生每秒幾萬次的高頻振動,這種達到一定振幅的高頻振動,通過上焊件把超聲能量傳送到焊區,由於焊區即兩個焊接的交介面處聲阻大,因此會產生區域性高溫。又由於塑料導熱性差,一時還不能及時散發,聚集在焊區,致使兩個塑料的接觸面迅速熔化,加上一定壓力後,使其融合成一體。當超聲波停止作用後,讓壓力持續幾秒鐘,使其凝固成型,這樣就形成乙個堅固的分子鏈,達到焊接的目的,焊接強度能接近於原材料強度。

超聲波塑料焊接的好壞取決於換能器焊頭的振幅,所加壓力及焊接時間等三個因素,焊接時間和焊頭壓力是可以調節的,振幅由換能器和變幅杆決定。這三個量相互作用有個適宜值,能量超過適宜值時,塑料的熔解量就大,焊接物易變形;若能量小,則不易焊牢,所加的壓力也不能太大。這個最佳壓力是焊接部分的邊長與邊緣每1mm的最佳壓力之積。

參考資料:

6樓:銘揚超聲波

你好!銘揚超聲波為您解答:超聲波焊接機本身就有金屬埋植功能,焊接時焊頭與鐵器接觸會產生尖銳的聲音,電流會比焊接塑料大,但不會那麼容易燒壞主機板。

如果這麼容易燒壞主機板,那麼超聲波焊接機怎麼埋植金屬部件。

7樓:

就是通過一種器件,將普通電源轉換為機械能,然後高頻振動,作用於塑料件,摩擦生熱,達到塑料焊接的目的。

8樓:劉萍萍

由超聲波發生器產生15khz的高壓、高頻電訊號,通過換能器的壓電逆效應轉換成同頻率的機械振盪,並以音訊縱波的形式作用於塑料製品工件上,通過工件表面及內在分子間的磨擦而使傳遞到介面的溫度公升高,當溫度達到工件本身的熔點時,工件介面迅速熔化,繼而填充於介面間的空隙,當震動停止,工件同時在一定的壓力下冷卻定形,達成完美的焊接。焊接後的工件達到水密氣密等實用要求。

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超聲波焊接機原理是什麼,超聲波焊接機的工作原理?

超聲波塑料焊接機 英文注釋ultrasonic plastic welding machine 是超聲波塑料焊接裝置在塑料焊接領域研發設計的焊接裝置,業內簡稱為超聲波塑焊機。超聲波焊接裝置是熔接熟塑性塑料製品的高科技技術,各種熟塑性膠件均可使用超聲波熔接處理,在焊接塑料製品時,既不要新增任何粘接劑 ...

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