返回首页

超声波可以焊接哪些金属材料(焊接利用超声波)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-12 18:36   点击:113  编辑:admin   手机版

1. 焊接利用超声波

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。当超声波停止作用后,让压力持续几秒钟,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的最佳压力之积超声波金属焊接原理超声波金属焊接原理是利用超声频率(超过16KHz )的机械振动能量,连接同种金属或异种金属的一种特殊方法.金属在进行超声波焊接时,既不向工件输送电流,也不向工件施以高温热源,只是在静压力之下,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.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。

2. 焊缝超声波

焊缝采用超声波检测,宽度10mm左右就可以,表面需打磨光滑

3. 振动焊接 与超声波焊接

常见问题

超声波模具架设不准确、受力不平

超声波焊接后,内部零件破坏

超声波焊接后,发现产品尺寸不稳

塑料产品材质配合不当

超声波焊接后,发现变形扭曲

超声波熔接后,发现产品尺寸不稳定

超声波熔接后时,产品总是单边烫伤

一通电就有超声波焊接的声音

塑料件材料对超声波焊接的影响

常见问题

【1】超声波模具架设不准确、受力不平均

解决方案

在一般认为超声波塑料焊接机作业时,产品与模具表面只要接触准确就可以得到应该的熔接效果,其实这只是表面的看法,超声波既然是摩擦振动,就会产生

音波传导的现象。我们如果单只观察硬件(模具)的稳合程度,而忽略了整合型态的超声波塑料焊接机作业方式,必定会产生舍本逐末或误判的后果,所以在此必须

先强调超声波塑料焊接机的作业方式是传导音波,使成振动摩擦转为热能而熔接。这时候超声波模具的稳合程度、产品截面的高低、肉厚、深浅、材质的组织,必定

无法是百分之百承受相同的压力。

另一方面上模(Horn)输出的能量,每一点都有其误差值,并非整个面发出的能量都相同。就这整体而言,势必产生产品熔接线熔接程度的差异。所以也就必须作修正,如何修正,那就是靠超声波塑料焊接机本身的水平螺丝,或是贴较薄的胶带或铝箔来克服了。

【2】超声波焊接后,内部零件破坏

解决方案:

1、提早超声波发振时间(避免接触发振)。

2、降低压力、减少超声波焊接时间(降低强度标准)。

3、减少机台功率段数或小功率机台。

4、降低超声波模具扩大比。

5、底模受力处垫缓冲橡胶。

6、底模与制品避免悬空或间隙。

7、HORN(上模)掏孔后重测频率。

8、上模掏孔后贴上富弹性材料(如硅利康)。

【3】超声波焊接后,发现产品尺寸不稳定怎么调

解决方案:

1、增加熔接安全系数(依序由熔接时间、压力、功率)。

2、启用微调固定螺丝(应可控制到 0.02m/m)。

3、检查超声波上模输出能量是否足够(不足时增加段数)。

4、检查模具定位与产品承受力是否稳合。

5、修改超声波导熔线。

超声波塑料焊接机常见问题

【4】超声波焊接后,产品发现毛边或溢料

解决方案:

1、降低压力、减少超声波焊接时间(降低强度标准)。

2、减少机台功率段数或小功率机台。

3、降低超声波模具扩大比。

4、使用超声波机台微调定位固定。

5、修改超声波导熔线。

超声波塑料焊接机常见问题

【5】塑料产品材质配合不当

解决方案:

每一种塑料材质的熔点,各有不同,例如ABS塑料材质的熔点约115℃,耐隆约175℃、PC在145℃以上、

PE约85℃为例:ABS与PE二种材质的熔点差距太大,超声波焊接势必困难。而ABS与PC二种材质,亦有差距,但已非前项差距如此之大,是以尚可熔

接,但在超声波功率相同,能量扩大相同的情况下,相异的塑料材质,绝无法比相同材质的熔接效果好。

【6】超声波焊接后,发现变形扭曲

解决方案:

1、降低压力(压力最好在 2kg 以下)。

2、减少超声波焊接时间(降低强度标准)。

3、增加硬化时间(至少 0.8 秒以上)。

4、分析超声波上下模是否可局部调整(非必要时)。

5、分析产品变形主因,予以改善。

【7】超声波熔接后,发现产品尺寸不稳定

1.增加熔接安全系数(依序由熔接时间、压力、功率)。

2.启用微调固定螺丝(应可控制到0.02m/m)。

3.检查超音波上模输出能量是否足够(不足时增加段数)。

4.检查治具定位与产品承受力是否稳合。

5.修改超音波导熔线。

【8】超声波熔接后时,产品总是单边烫伤

超音波振动熔接,并非单纯直线纵向振动(挠曲与横向振动不在此本次讨论中),而是形成交叉式纵向下降振动,而上模超音波输出端能量亦是有一定的强弱分布点,气压、电压、机台虽决定功率输出能量的稳定性,但能量分布点亦呈现比例性增减。

如果发现超音波熔接时制品总是单点烫伤,即表示上模该点输出能量与产品该点形成应力对应,此时若改变超音波振动面的接触点,将可改善热能集束产生的烫伤。

超声波焊接是熔接热塑性塑料制品的高科技技术,各种热塑性胶件均可使用超声波焊接处理,而不需加溶剂,粘接剂或其他辅助品,其优点是增加多倍生产率,降低成本,提高产品质量。

超声波塑胶焊接原理:由发生器产生20KHZ,(或15KHZ)的高压,高频信号,通过换能系统,把信号转换为高频机械振动,加于塑料制品工件上,通过

工作表面及内在分子间的磨擦而使传导到接口的温度升高,当温度达到此工件本身的熔点时,使工件焊接口迅速溶化,继而填充于接口间的空隙,当振动停止,工件

同时在一定的压力下冷却定型,便达成完美的焊接。

【9】一通电就有超声波焊接的声音,怎么解决

分析原因:

1.开机后电流表动

2.开机后电流表不动

解决方法:

1.检测主板是否损坏,维修主板

2.没多大问题,可能受到干扰

【10】塑料件材料对超声波焊接的影响

1.超声波在塑料件中传播,塑料件或多或少对超声波能量有吸收和衰减,从而对超声加工效果产生一定的影响,塑料一般有非晶体材料之分,按硬度有硬胶

和软胶之分,还有模数的区分,通俗地来说,硬度高,低熔点的塑料超声加工性能优于硬度低、高熔点的塑料。因此,这就牵涉到超声波加工距离的远近问题,

2、塑料件的加工条件对超声焊接的影响

塑料件经过注塑、挤压或吹塑等的不同加工形式以及不同的加工条件都会形成对超声焊接产生一定影响的因素。

A:湿度缺陷:湿度缺陷一般在制作有条纹或疏松的塑料件过程中形成,湿度缺陷在焊接中衰减有用能量,使密封位渗水,加长焊接时间,所以湿度高的塑料件在焊接前要作烘干处理。如聚甲醛等。

B:注塑过程的影响:

注塑过程参数的调整会引致如下缺陷:

①尺寸变化(收缩、弯曲变形)

②重量变化

③表面损伤

④ 统一性不佳

C:保存期:塑料件注塑加工出来后,一般最少放置24小时后,再进行焊接,以消除塑料件本身应力、变形等因素。无定形塑料通过注塑出来的塑料件可不按此要求。

D:再生塑料

再生塑料的强度比较差,对超声波焊接适应性也较差,所以如用再生塑料,各种设计尺寸均要酌情加以考虑。

E:脱模剂和杂质

脱模剂和杂质对超声波焊接有一定的影响。虽然超声波加工时可将加工表面的溶剂、杂质等震开,但对于要求密封、或在高超声波工作原理

频率高于人的听觉上限(约为20000赫)的声波,称为超声波,或称为超声。

声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律,与可听声波的规律并没有本质上的区别。但是超声波的波长很短,只有几厘米,甚至千分之几毫米。与可听声

波比较,超声波具有许多奇异特性:传播特性──超声波的波长很短,通常的障碍物的尺寸要比超声波的波长大好多倍,因此超声波的衍射本领很差,它在均匀介质

中能够定向直线传播,超声波的波长越短,这一特性就越显著。功率特性──当声音在空气中传播时,推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。声波功率就是表示

声波做功快慢的物理量。在相同强度下,声波的频率越高,它所具有的功率就越大。由于超声波频率很高,所以超声波与一般声波相比,它的功率是非常大的。空化

作用──当超声波在液体中传播时,由于液体微粒的剧烈振动,会在液体内部产生小空洞。这些小空洞迅速胀大和闭合,会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用,从

而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用,会使液体的温度骤然升高,起到了很好的搅拌作用,从而使两种不相溶的液体(如水和油)发生乳

化,并且加速溶质的溶解,加速化学反应。这种由超声波作用在液体中所引起的各种效应称为超声波的空化作用。

我们知道正确的波的物理定义是:振

动在物体中的传递形成波。这样波的形成必须有两个条件:一是振动源,二是传播介质。波的分类一般有如下几种:一是根据振动方向和传播方向来分类。当振动方

向与传播方向垂直时,称为横波。当振动方向与传播方向一致时,称为纵波。二是根据频率分类,我们知道人耳敏感的听觉范围是20HZ-20000HZ,所以

在这个范围之内的波叫做声波。低于这个范围的波叫做次声波,超过这个范围的波叫超声波。

波在物体里传播,主要有以下的参数:一是速度V,二是

频率F,三是波长λ。三者之间的关系如下:V=F.λ。波在同一种物质中传播的速度是一定的,所以频率不

同,波长也就不同。另外,还需要考虑的一点就是波在物体里传播始终都存在着衰减,传播的距离越远,能量衰减也就越厉害,这在超声波加工中也属于考虑范

围。

1、超声波在塑料加工中的应用原理:

塑料加工中所用的超声波,现有的几种工作频率有15KHZ,18KHZ,20KHZ,40KHZ。其原理是利用纵波的波峰位传递振幅到塑料件的缝隙,在加压的情况下,使两个塑料件或其它件与塑料件接触部位的分子相互撞击产生融化,使接触位塑料熔合,达到加工目的。

强度的情况下,应尽可能去除。在有些情况下,先清洗塑料件是必要的。

4. 激光焊接和超声波焊接

振幅定义:振幅A表示振动宽度的一半,即从零到峰值。单位:微米 [µm]

频率定义:频率f表示每个单位时间内振动的次数。单位:赫兹 [Hz]

波长定义:波长λ表示在一个波段出现两种相同状态间的距离。单位:毫米 [mm]

使用超声波焊接时,超声波频率的机械振动以特定的振幅、压力和持续时间传送至要焊接的材料中。分子摩擦和界面摩擦产生热能然后将材料熔化。

超声波焊接系统的加热件为振动臂。振动臂由换能器、变幅杆和焊头组成。振动臂以超声波频率收缩和膨胀。产生的振动为纵波。焊头的振动,即峰值点和原始位置间的距离被称为振幅 - 超声波焊接时该数值在5µm和50μm之间。

5. 超声焊接是利用超声波什么效应

超声波焊接原理:两焊件在压力效果下,使用超声波得高频振动,使焊件接触外表产生激烈的冲突效果,以铲除外表氧化并加热焊件外表,完成焊接的一种固态衔接办法。

参数首要包括:焊接功率、振动频率(不是越大越好,有一定的适用规模)、振幅(剪切强度随振幅先增大后减小)、静压力(随时刻添加逐渐趋于稳定)、焊接时刻.

接头形成进程:振动冲突——温度增加——外表塑化——固相衔接

特色:可焊规模广,格外适用于金属薄片,细丝以及微型器材的焊接,焊件不熔化,焊接温度较低,变形小,氧化膜涂层对焊接影响小,耗电功率小,操作简洁、速度快,效率高。

顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%