超声焊接工艺知识培训.ppt

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1、什么是超声波熔接超声波熔接是一种快捷，干净，有效的装配工艺，用来装配处理热塑性塑料配件，及一些合成构件的方法。目前被运用的塑胶制品与之间的粘结，塑胶制品与金属配件的粘结及其它非塑胶材料之间的粘结！它取代了溶剂粘胶机械坚固及其它的粘接工艺是一种先进的装配技术！超声波熔接不但有连接装配功能而且具有防潮、防水的密封效果。超声波熔接的优点1.节能环保2.无需装备散烟散热的通风装置3.成本低,效率高4.容易实现自动化生产5.焊接强度高，粘接牢固6.焊点美观，可实现无缝焊接，防潮防水，气密性好超声波熔接的工作原理超声波熔接

2、装置是通过一个电晶体功能设备将当前50/60Hz的电频转变成20KHz或40KHz的电能高频电能，供应给转换器。转换器将电能转换成用于超声波的机械振动能，调压装置负责传输转变后的机械能至超声波熔接机的焊头。焊头是将机械振动能直接传输至需压合产品的一种声学装置！！振动通过焊接工作件传给粘合面振动磨擦产生热能使塑胶熔化，振动会在熔融状态物质到达其介面时停止，短暂保持压力可以使熔化物在粘合面固化时产生个强分子键，整个周期通常是不到一秒种便完成，但是其焊接强度却接近是一块连着的材料。超声波熔接的工作原理如下图所示，振动

3、能量从焊头传递到工件，工件之间的摩擦产生的热量将工件熔接面熔化，从而焊接成一体。焊头工件熔合振动能超声波熔接的工作原理超声波熔接机的工作原理示意图超声波熔接机工作原理图电源换能器调幅器焊头常用的超声波熔接机介绍No.1美国必能信公司Branson其它：HerrmannRincoSonitekDukane常用的超声波熔接机(3000W以下)常用的超声波熔接机(3000W以上)常用的超声波熔接机(多头)超声波熔接技术的应用1.熔接2.铆接3.埋植4.成型5.点焊6.切除7.其它用途铆接标准铆接方式圆盖铆接方式咬花成

4、型铆接方式平头铆接方式中空铆接方式高压铆接方式埋植成型点焊切除超声波熔接适用的材料哪些材料可以用超声波来焊接呢?由超声波的工作原理我们可以知道，超声波的实际功率并不大，工作时间短，所以产生的热量有限，所以一般只适用于一些熔点较低(400℃以下)的材料。主要以热塑性的聚合物即塑料为主。我们主要了解一下各种塑料的熔接特性。一般来说，聚合物的熔点越高，其焊接所需的超音波能量越多。材料的硬度对其是否能有效传输超音速振动是很有影响的。总的说来，愈硬的材料其传导力愈强。影响超声波熔接能量的因素影响超声波熔接能量的因素由前面

5、的公式中我们可以看到影响超声波熔接的能量的因素有哪些。其具体表现有哪些呢？1.气压我们可以通过调压阀来调整，一般来说气压越大，能量越大2.下降速度超声波熔接机上有相应的旋钮，一般来说，下降速度越大，能量越大3.频率超声波熔接机器都有固定的频率，频率越大，能量越大4.振幅振幅的变化因素比较多，就一般来说，振幅的调整可以通过调幅器和焊头的设计来达到5.时间我们可以调整焊接机的焊接时间，时间越长，焊接的能量越大6.保压时间保压时间是在塑料熔化之后的保持气压的时间，时间越长，形成的焊点越稳定，变形越小影响超声波熔接能量

6、的因素让我们回顾一下之前的超声波熔接机的工作原理图。超声波熔接机工作原理图电源换能器调幅器焊头影响超声波熔接能量的因素(频率)换能器作用:将电能转换成机械能组成:陶瓷晶片和传动头原理:电流经过换能器，令换能器内产生电磁振荡，再经过压电陶瓷片，令压电陶瓷片产生振动，振动经过金属头，传到调幅器表面振幅:20KHz=0.02mm30KHz=0.015mm40KHz=0.01mm换能器的工作原理—磁伸缩影响超声波熔接能量的因素(调幅器)影响超声波熔接能量的因素(焊头)影响超声波熔接能量的因素(焊头)焊头通常是一个半波长

7、的共振金属块，将振动能量传递到工件上焊头的材料一般选择钛合金，铝合金以及钢铁焊头还可以根据需要进行以下的处理：高碳钢嵌入阳极处理镀铬雕刻成型焊头全波长焊头复合式焊头加装压板的焊头真空焊头切削焊头影响超声波熔接能量的因素(振幅)超声波熔接夹具---底模在焊接时需要对下面的工件进行固定及支撑，这也是非常重要的。固定的夹具称之为底模。底模的设计主要要考虑以下几点：1.工件吻合这就要求定位准确且牢固，使得工件在焊接的过程中不会移动2.工件支撑要求支撑稳固，不然振幅会被消弱3.定位及取放方便缩短工作时间，提高生产率4.其

8、它特殊要求底模1底模2超声波熔接机参数调校以BRANSON8800机型例基本调整程序如下调幅器选择焊头调谐焊头——工件——底模之间的校准调整：焊接压力焊接时间保压时间调整：行程速度下降时间机械式止动器被焊工件负载监控表过载负载20%至95%过载时候压力较高减低下降速度降低动力触发值用较低比例的调幅器使用功率更大的焊机焊接不充分增加焊接时间和压力采用更高比例的调幅器焊接过度减少焊接时间或