超聲波金屬焊接機(jī)

超聲波焊接技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)、可靠、易于自動(dòng)集成等優(yōu)點(diǎn)，是金屬焊接領(lǐng)域的常用技術(shù)。與直接接觸金屬產(chǎn)生熱量的傳統(tǒng)熱源不同，超聲波焊接通過(guò)摩擦產(chǎn)生熱量。

振幅、頻率和波長(zhǎng)

在超聲波焊接中，P波以高頻形式傳播，導(dǎo)致低振幅機(jī)械振動(dòng)。焊機(jī)的電能被轉(zhuǎn)換成往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能。為了了解振幅、頻率和波長(zhǎng)之間的關(guān)系，以及它們與熱量的關(guān)系，我們需要了解超聲波焊接機(jī)的主要部件。

超聲波焊接機(jī)的主要部件是發(fā)電機(jī)、換能器、調(diào)幅器（有時(shí)稱(chēng)為喇叭）和焊頭。發(fā)電機(jī)將電壓為120V/240V的50-60Hz電源轉(zhuǎn)換為電壓為1300V、工作頻率為20-40Khz的電源。該能量被饋送到換能器，換能器使用盤(pán)形壓電陶瓷將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)，即當(dāng)高頻電流通過(guò)壓電陶瓷時(shí)發(fā)生的應(yīng)變位移。

轉(zhuǎn)換器將振動(dòng)傳輸至振幅調(diào)制器。調(diào)制器放大超聲波的振幅并繼續(xù)將其傳輸?shù)胶附咏宇^。焊接接頭繼續(xù)放大超聲波的振幅并與零件接觸。

能量被傳遞到組件的兩個(gè)部件的焊接肋位置。由于焊接肋條設(shè)計(jì)有前端，能量集中在前端，摩擦在壓力下產(chǎn)生熱量。這種熱量是由兩種摩擦產(chǎn)生的，即材料上部和下部之間的表面摩擦，以及材料內(nèi)部的分子間摩擦。正是摩擦產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致上部和下部在焊接位置熔化并連接在一起。

了解加熱速率

對(duì)于相同的材料，三個(gè)因素決定了加熱速率：頻率、振幅和焊接壓力。對(duì)于現(xiàn)有設(shè)備，例如15Khz、20Khz、30Khz或40Khz機(jī)器，頻率是固定的。因此，加熱速率通?？梢酝ㄟ^(guò)焊接壓力來(lái)改變。一般來(lái)說(shuō)，壓力越高，升溫速度越快。此外，隨著壓力的變化，振幅可以改變，振幅越大，升溫速度越快。

當(dāng)然，過(guò)大的壓力和振幅也會(huì)對(duì)焊接質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，例如材料退化、泄漏、裂紋和飛邊。因此，超聲波焊接需要一個(gè)優(yōu)化工藝參數(shù)的過(guò)程。參數(shù)確定后，焊接過(guò)程可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的輸出，焊接速度快，焊接強(qiáng)度高。這就是超聲波焊接在大規(guī)模生產(chǎn)中被廣泛使用的原因。

時(shí)間、距離、力量和能量

焊接所需的熱量取決于材料類(lèi)型、焊接設(shè)計(jì)和設(shè)備規(guī)格。傳統(tǒng)的熱控制方法是通過(guò)時(shí)間模式焊接，即焊接一定時(shí)間，例如0.2-1s（通常小于1s）。然而，今天的超聲波焊接設(shè)備通?？梢栽O(shè)置和監(jiān)控焊接距離、功率和能量。經(jīng)過(guò)適當(dāng)培訓(xùn)的操作員還可以根據(jù)實(shí)際情況和不同材料調(diào)整參數(shù)，以獲得一致的焊接結(jié)果。這也大大提高了焊接的靈活性和可靠性?！敖鹨怀暎瑸槌暡ê附犹峁┯辛χС帧狈祷厮押?，查看更多