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了解超声波焊接基础-从何处开始

　超声波焊接工艺

　　在基本的层面上，超声波焊接非常简单：

　　两种材料在超声波压力机中用机械力保持在一起。

　　在接触时，称为超声波发生器（专为应用而设计）的金属工具将超高频声波引入材料中。

　　使压力机将该能量引导到预定焊接点处的材料中。

　　当施加高频声音时，材料会熔化，通常只需几分之一秒。

　　粘合后，将材料在压力下静置，粘合剂硬化。

　　整个过程通常非常快，并且与其他焊接技术相比具有一些特定的优势。超声波焊接产生非常可靠的结合，能量放电由微处理器控制。发生的热量是在粘合点，这可以较大限度地减少不希望的变形的风险。

　　当采用超声波焊接时，通常需要进行设计工作，设备的设计在一定程度上满足了客户的需求。一旦投入生产，超声波焊接将产生不需要任何其他进料的粘合剂。没有必要的焊料或粘合剂，因为它利用了材料变形和产生粘合的能力。

　　因为超声波焊接不会引入比材料中所需的更多的热量，所以冷却时间非常快。通常在一秒钟内，粘合剂将达到其较大硬度，并准备继续前进。可以利用快速，可靠的粘接的制造工艺是超声波焊接的理想选择。

台州市锦亚机械制造有限公司是一家专业生产塑料线性振动摩擦焊接机，热铆焊接机，热板焊接机，多头非标型超声波塑料焊接机，以及非标准设备、自动化设备、治具等研发、设计、制造及销售为一体的技术服务性实体公司。

能量聚焦的原理

　超声波焊接的秘诀在于将超声波与能量导向器聚焦在一起。以这种方式，可以产生热量并随后熔化，限制在局部限定的区域，同时仅使用很少的能量。大面积接触面会适得其反;它们需要高功率并且仅实现强度差的未定义连接区域。

　　通过以下方式实现能源聚焦

　　能源总监（ED）

　　超声波发生器设计

　　铁砧轮廓的轮廓

　　由于关节设计的变化，能量聚焦的可能性

　

超声波有什么特点？

我们的耳朵只能分辩频率为20至2万赫的声音，频率比人的听频范围高的声波是属于声音的类别之一，属于机械波，声波是指人耳能感受到一种纵波，其频率范围为16Hz—20KHz.当声波的频率低于16Hz时就叫做次声波，高于20KHz则称为超声波声波，超声波具有如下特性：

1.超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。

2.超声波可传递很强的能量。

3.超声波会产生反射、叠加和共振现象。

4.超声波在液体介质中传播时，可在界面上产生强烈的冲击和空化现象。

超声波塑胶焊接机的组成及应用

超声波塑料焊接机由气压传动系统、控制系统、超声波发生器、换能器及工具头和机械装置等组成。

1、气动传动系统

包括有：过滹器、减压阀、油雾器、换向器、节流阀、气缸等。

工作时首先由空压机驱动冲程气缸，以带动超声换能器振动系统上下移动，动力气压在中小功率的超声波焊接中气压根据焊接需要调定。

2、控制系统

控制系统由时间继电器或集成电路时间定时器组成。主要功能是：一是控制气压传动系统工作，使其焊接时在定时控制下打开气路阀门，气缸加压使焊头下降，以一定压力压住被焊物件，当焊接完后保压一段时间，然后控制系统将气路阀门换向，使焊头回升复位；当采用超声波焊接时，通常需要进行设计工作，设备的设计在一定程度上满足了客户的需求。二是控制超声波发生器工作时间，本系统使整个焊接过程实现自动化，操作时只启动按钮产生一个触发脉冲，便能自动地完在本次焊接全过程。整个控制系统的顺序是：电源启动一触发控制信号 气压传动系统，气缸加压焊头下降并压住焊触发超声发生器工作，发射超声并保持一定焊接时间 去除超声发射 继续保持一定压力时间 退压，焊头回升 焊接结束。

3、超声波发生器

1） 功率较大的超声波塑料焊接机，发生器信号采用锁相式频率自动跟踪电路，使发生器输出的频率基本上与换能器谐振频率一致。

2） 功率在500W以上的超声波塑料焊接机所用发生器采用自激式功率振荡器，也具有一定的频率跟踪能力。

4、超声波塑料焊接机使用的声学系统

1） 换能器

超声波塑料焊接机用的声学系统包括三个部分：1驱动部分2固定部分3工作部分。在以上三个组成部分中，驱动是核心，一般采用螺栓夹紧的纵向振动换能器，其中半波长纵向振子与四分之一的波长纵向振子，半波长纵向振与半波长聚能器相连接组成一个全波长塑料焊接换能器，而四分之一波长纵向振子与四分之一波长聚能器相连，组成一个半波长换能器。5，测试，如果结果不理想，调节器将需要慢慢添加，观看屏幕流量表（不同型号的表，不同的值，请参考手册）。

2） 工具头

对不同的焊接对象需要有不同工具头，不管是近场焊接还是传输焊接，只有半波长的工具头才能使焊接端面达到较大的振幅。

工具头，有带振幅放大的和不带振幅放大的两种，塑料焊接机用声学系统工具头，所用材料通常为铝合金，其端面镀硬质合金，功率较大时也有用钛合金材料制成的，该材料疲劳强度比铝合金高一倍多