所以总得来说,超音波焊接机的工作原理可以归纳为:
超音波焊接机通过振荡电路振荡出高频信号由换能器转化成机械能(即频率超出人耳听觉阈的高频机械振动能),该能量通过焊头传导到塑料工件上,以每秒上几十万次的振动加上压力使塑料工件的接合面剧烈摩擦后熔化。振动停止后维持在工件上的短暂压力使两焊件以分子链接方式凝固为一体。
在使用超音波焊接机进行焊接操作时,焊接时间通常会小于1秒钟,但作业后所得到的焊接强度可与本体相媲美。
超声波塑料焊接机可用于热塑性塑料的对焊,也用于铆焊、点焊、嵌入、切除等加工工艺。根据产品的外观来设计模具的大小、形状。
而超声波焊接机大致可以分为金属焊接及塑料焊接两类,下面让我们对每一类的工作原理进行简单的了解。
一. 超声波金属焊接原理
超声波金属焊接原理是一种连接同种金属或异种金属的特殊方法,其利用超声频率(超过16KHz )的机械振动能量进行工作。
在对金属进行超声波焊接的时候,焊接机并不会向工件输送电流,也不会不向工件施以高温热源,而是在静压力之下,将线框振动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及有限的温升。
在接头间的冶金结合是母材不发生熔化的情况下实现的一种固态焊接.因此它有效地克服了电阻焊接时所产生的飞溅和氧化等现象.超声金属焊机能对铜、银、铝、镍等有色金属的细丝或薄片材料进行单点焊接、多点焊接和短条状焊接.可广泛应用于可控硅引线、熔断器片、电器引线、锂电池极片、极耳的焊接。
二. 超声波塑料焊接原理
超声波作用于热塑性的塑料接触面时,会产生每秒几万次的高频振动,这种达到一定振幅的高频振动,通过上焊件把超声能量传送到焊区,由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大,因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差,一时还不能及时散发,聚集在焊区,致使两个塑料的接触面迅速熔化,加上一定压力后,使其融合成一体。
而当超声波停止作用后,会使压力持续几秒钟,使其凝固成型,这样就形成一个坚固的分子链,达到焊接的目的,焊接强度能接近于原材料强度。
超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅,所加压力及焊接时间等三个因素,焊接时间和焊头压力是可以调节的,振幅由换能器和变幅杆决定。这三个量相互作用有个适宜值,能量超过适宜值时,塑料的熔解量就大,焊接物易变形;若能量小,则不易焊牢,所加的压力也不能太大。这个最佳压力是焊接部分的边长与边缘每1mm的最佳压力之积
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