第6讲超声焊接和加工ppt课件.ppt

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1、第6-2讲：超声焊接和加工2014年3月20日主要内容超声金属焊接超声塑料焊接超声缝纫超声加工超声焊接含义超声焊接是通过超声振动使焊件在固体状态下连接起来的一种工艺过程。超声焊接金属或塑料时不需要外加热。1.超声金属焊接1.1超声焊接装置1.2超声焊接原理超声换能系统纵向振动焊接工具头带动上焊件振动焊件交界面产生摩擦破除金属表面氧化膜接触面增大焊区温度升高塑性变形原子引力形成焊点压力作用1.3超声焊接主要因素焊件表面的共同变形，在微观接触部分产生显著的切向变形；靠近焊接表面的金属晶格的原子能级升高，以及在超声场中扩散过程被加强等；在两焊件的边界上形成了共同的晶

2、粒而金属并未熔化。1.4超声焊接的优点焊接时间短，质量高。不需要焊剂和外加热，不因受热而变形，没有残余应力。焊前、焊后处理简单。易于实现自动化。1.4超声焊接的优点可焊接异类金属。不但同类金属，异类金属也可以焊在一起。可以将薄片或细丝焊在厚板上。用于药物和易爆材料的密封焊时，能避免一般焊接因有熔解物而污染药品，不会因受热而发生爆炸。1.5超声焊接的缺点焊接时间过长或超声振动幅度过大都会位焊接强度下降，甚至破坏。2.超声塑料焊接2.1塑料的特点质轻：密度一般在1－1.5cm3之间有一定强度，耐腐蚀，易加工有优异的电绝缘性能，减摩耐磨，振动阻尼能力优良。工程塑料还

3、有突出的耐高低温、耐冲击、高强度和高化学稳定性2.2塑料的分类热塑性塑料：是线型或枝化的稳定高分子量聚合物，受热可软化、流动，遇冷则凝固，反复多次亦不改变其化学结构。热固性塑料：在固化前是可溶解、熔化的线型聚合物，经过加热或加入交联剂，即变成不熔的共价交联体型网络。前者一般可直接应用，后者多用作增强塑料的粘合剂。如：玻璃胶超声塑料焊接只能焊接热塑性塑料，而不能焊热固性塑料2.3超声焊接装置其中包括频率自动跟踪系统、振幅控制系统和时间控制系统。2.4超声塑料焊接原理通过上焊件把超声振动能量传送到焊区；由于焊区（即两焊件交界面处）声阻大，因此会产生局部高温，又由于

4、塑料导热性差，热量来不及及时散发，聚积在焊区；致使两塑料接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体；当超声波停止后，让压力持续几秒钟，使其固定成型；这样就形成一个坚固的分子链，形成焊点或焊面，达到焊接的目的。2.5塑料焊接与金属焊接到差别超声塑料焊接的纵向振动，振动方向与焊件垂直，而不象金属焊接那样振动方向与焊件平行，超声塑料焊接不是用超声振动带动上焊件振动，而是通过上焊件把超声振动能量传送到焊区。2.6超声塑料焊接的分类一般焊区距辐射声能的工具与端面间的距离在6~7mm以内的称为近场焊接，而大于此距离的则称为远场焊接。2.7超声塑料焊接到优点焊接时间短，

5、质量高；不需要焊剂和外加热，不因受热而变形，没有残余应力；可以远场焊接；易于实现自动化。超声还能使金属零件镶嵌在塑料制品中。超声振动施加于金属件，使金属件很快地镶嵌到塑料制品中，这在轻工塑料制品中是一种新工艺，使用方便而迅速，可以简化塑料模具制作。2.8塑料焊接与金属焊接的异同共同点焊接时间短，质量高；不需要焊剂和外加热，不因受热而变形，没有残余应力；易于实现自动化。2.8塑料焊接与金属焊接的异同不同点超声金属焊接中超声振动方向和焊件平行；超声塑料焊接中超声振动方向和焊件垂直。超声金属焊接中上下焊件之间有相对运动；超声塑料焊接中上下焊件之间无相对运动。2.8塑

6、料焊接与金属焊接的异同不同点超声金属焊接中超声振动带动上焊件振动。上下焊件之间摩擦破除氧化膜，加压后焊接在一起。超声塑料焊接中通过上焊件将超声振动能量传入焊区。两焊区交界面声阻大，产生局部的高温，使塑料熔化，加压后焊接在一起。3超声缝纫3.1超声缝纫原理对薄膜塑料或化纤纺织品可以用超声进行连续缝焊，通常称为超声无线缝纫或超声缝纫。一个纵向超声振动系统以一定角度与上焊件接触，而下声极是一个可转动的圆柱。这样，当焊件从中通过时，即可完成一条连续焊缝。3.2超声缝纫的特点对许多小件物品进行焊接，可以多台焊接设备并用，对化纤被褥等大件物品连续缝纫。通过对上、下声极的表

7、面进行的特殊设计，可使焊缝形成美观的花纹。超声还能对塑料薄膜及复合包装纸进行缝焊、封装，对化纤织物进行无线缝纫、剪裁及印花等等。4超声加工4.1超声加工的含义及应用范围含义：超声加工是指给工具或工件沿一定方向施加超声频振动进行加工的方法。磨料冲击加工超声切削加工超声磨削加工超声光整加工超声塑性加工超声切割超声打孔超声套料超声雕刻超声车削超声钻削超声镗削超声滚齿超声攻丝超声锯料超声修正砂轮超声清洗砂轮超声磨削超声磨齿超声珩磨超声珩齿超声抛光超声研磨电火化超声复合加超声强化超声拉管超声拉丝超声冲裁超声挤压超声铆墩超声弯管和矫直4.2磨料冲击超声加工基本概念：磨料冲

8、击超声加工是利用加工工具作超声振动并通