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探讨超声波焊接机的优势与不足

超声波焊接是使用超声波或振动来产生焊接热的焊接工艺。超声是指频率高于正常听力范围的那些振动波。约为15000〜30000Hz。它是一种固态焊接工艺。固态焊接是焊接过程,其中不加入外部热量进行焊接。我们将通过图表了解超声波焊接原理,工作,设备应用,优缺点。


原理:

超声波焊接的工作原理是超声波能量的基本原理。通俗的说就是超声波通过换能器进行能量转换,最后产生动能在两个工件的触点之间摩擦。由于局部塑性变形和由于接触表面之间的摩擦而产生的热量,再加入一定的压力,从而在极短的时间内塑性。

超声波焊接机 

(超声波焊接图)

设备:

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电源:

超声波焊接需要高频和高压电源。振动子需要此功率才能产生振动。

换能器:

换能器是将高频电信号转换为高频机械振动的装置。这与变幅杆相连。

能量放大器(变幅杆)和模具:

由换能器产生的机械振动被提供给变幅杆,变幅杆放大该振动并提供给模具(上模)。模具(上模)是将这种放大的振动提供给焊接部位的装置。

上模和底模:

该设备在超声波焊接中是必不可少的。这使用电气,液压,气动或机械能量将板固定到需要的位置。

加工:

现在我们知道超声波焊接的基本概念。焊接的内部运行流程如下:


1、开始时,高频电流通过换能器。换能器将高频电信号转换为机械振动。


2、该振动进一步提供给放大其频率的变幅杆。


3、放大的高频振动通过与焊接部位接触的上模。


4、该焊接产生连接。焊接在一个固定的底模上,另一个部位与上模直接接触。这些产品在调试好的压力下急速固定成型。


5、由于这种振动的剪切力作用在焊接板之间的界面处,导致界面处的容易变形(成型前的目的)。


6、它还由于机械力和摩擦力而产生局部温升。这种热量有助于界面处的塑性变形,并且在不熔化工件或使用填充材料的情况下形成牢固的接头。

优点: 

1、超声波焊接可以很容易地实现自动化生产和高效的生产效率。

 

2、超声波焊接可以在产生高强度接头而不施加外部热量。



3、超声波焊接的产品,在焊接后能够保持良好的表面光洁度。


4、超声波工艺的适用范围很广,可以用于焊接各种塑胶材料和异种金属。


5、它不会产生高热量,所以没有机会排出熔融金属接头,也不会有多余的材料溢出,维护过程轻松,维护成本也比较少。


6、超声波焊接环保方面表现优秀,对工厂的环境有较好的保护。

缺点:

1、它不会焊接较厚的较硬的金属。铝的焊缝厚度约为2.5 mm。


2、上模的加工成本高,也需要特殊设计。

 

3、振动通过振动子(换能器加变幅杆)产生,可能会损坏电子元件。

 

应用:

 

1、超声波焊接可用于制造核反应堆部件。


2、它用于汽车行业的关键,头灯部件,按钮和开关等。


3、超声波焊接可用于电子绕组,开关等电子行业。


4、这是天然无添加的焊接工艺,因此它可被用于医疗行业以制造过滤器,面罩等部件。

 

5、只要是塑胶领域,超声波焊接几乎都能有良好的表现。


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