簡介

超聲波焊接設(shè)備是通過超聲波發(fā)生器將50/60赫茲電流轉(zhuǎn)換成15、20、30或40 KHz 電能。被轉(zhuǎn)換的高頻電能通過換能器再次被轉(zhuǎn)換成為同等頻率的機械運動，隨后機械運動通過一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動能量傳遞到待焊接工件的接合部，在該區(qū)域，振動能量被通過摩擦方式轉(zhuǎn)換成熱能，將塑料熔化。超聲波不僅可以被用來焊接硬熱塑性塑料，還可以加工織物和薄膜。

一套超聲波焊接系統(tǒng)的主要組件包括超聲波發(fā)生器，換能器/變幅桿/焊頭三聯(lián)組，模具和機架 。

線性振動摩擦焊接利用在兩個待焊工件接觸面所產(chǎn)生的摩擦熱能來使塑料熔化。熱能來自一定壓力下，一個工件在另一個表面以一定的位移或振幅往復(fù)的移動。一旦達到預(yù)期的焊接程度，振動就會停止，同時仍舊會有一定的壓力施加于兩個工件上，使剛剛焊接好的部分冷卻、固化，從而形成緊密地結(jié)合。

軌道式振動摩擦焊接是一種利用摩擦熱能焊接的方法。在進行軌道式振動摩擦焊接時，上部的工件以固定的速度進行軌道運動--向各個方向的圓周運動。運動可以產(chǎn)生熱能，使兩個塑料件的焊接部分達到熔點。一旦塑料開始熔化，運動就停止，兩個工件的焊接部分將凝固并牢牢的連接在一起。小的夾持力會導(dǎo)致工件產(chǎn)生小程度的變形，直徑在10英寸以內(nèi)的工件可以用應(yīng)用軌道式振動摩擦進行焊接。

焊接原理

超聲波焊接設(shè)備原理

超聲波作用于熱塑性的塑料接觸面時，會產(chǎn)生每秒幾萬次的高頻振動，這種達到一定振幅的高頻振動，通過上焊件把超聲能量傳送到焊區(qū)，由于焊區(qū)即兩個焊接的交界面處聲阻大，因此會產(chǎn)生局部高溫。又由于塑料導(dǎo)熱性差，一時還不能及時散發(fā)，聚集在焊區(qū)，致使兩個塑料的接觸面迅速熔化，加上一定壓力后，使其融合成一體。當(dāng)超聲波停止作用后，讓壓力持續(xù)幾秒鐘，使其凝固成型，這樣就形成一個堅固的分子鏈，達到焊接的目的，焊接強度能接近于原材料強度。超聲波塑料焊接的好壞取決于換能器焊頭的振幅，所加壓力及焊接時間等三個因素，焊接時間和焊頭壓力是可以調(diào)節(jié)的，振幅由換能器和變幅超聲波塑料焊接機桿決定。這三個量相互作用有個適宜值，能量超過適宜值時，塑料的熔解量就大，焊接物易變形;若能量小，則不易焊牢，所加的壓力也不能太大。這個佳壓力是焊接部分的邊長與邊緣每1mm的佳壓力之積

超聲波金屬焊接原理

超聲波金屬焊接原理是利用超聲頻率(超過16KHz )的機械振動能量，連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法.金屬在進行時，既不向工件輸送電流，也不向工件施以高溫?zé)嵩?，只是在靜壓力之下，將線框振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぜg的摩擦功、形變能及有限的溫升.接頭間的冶金結(jié)合是母材不發(fā)生熔化的情況下實現(xiàn)的一種固態(tài)焊接.因此它有效地克服了電阻焊接時所產(chǎn)生的飛濺和氧化等現(xiàn)象.超聲金屬焊機能對銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細絲或薄片材料進行單點焊接、多點焊接和短條狀焊接.可廣泛應(yīng)用于可控硅引線、熔斷器片、電器引線、鋰電池極片、極耳的焊接。

焊接種類

1、 ultrasonic welding

熱塑性塑料在超聲波振動作用下，由于表面分子間摩擦生熱而使兩塊塑料熔接在一起的焊接方法。

熱塑性塑料焊接注意事項:

A.舌榫的設(shè)計保證在焊接周期中對位方便。

B.焊線設(shè)計纖細，但必須有足夠的可熔化材料令焊接面熔合。具體設(shè)計方式要視乎應(yīng)用在焊接何種工件設(shè)備中。焊接壓力、震幅等參數(shù)可調(diào)，保證焊頭能接觸到焊接面并施壓，下工件為接受壓力部份，置于底模中不動。焊頭因產(chǎn)生超聲波高頻，令上工件生熱震動，因而能與下工件熔合，焊頭停止震動后，壓力保持,令熔解位置冷卻成型。整個焊接時間大多為少于一秒。

2、超聲波金屬焊接

超聲波金屬焊接的優(yōu)點在于快速、節(jié)能、熔合強度高、導(dǎo)電性好、無火花、接近冷態(tài)加工;缺點是所焊接金屬件不能太厚(一般小于或等于5mm)、焊點位不能太大、需要加壓。

超聲波金屬焊接是一種機械處理過程，在焊接過程中，并無電流在被焊件中流過，也無諸如電焊模式的焊弧產(chǎn)生，由于超聲焊接不存在熱傳導(dǎo)與電阻率等問題，因此對于有色金屬材料來說，無疑是一種理想的金屬焊接設(shè)備系統(tǒng)，對于不同厚度的片材，能有效地進行焊接。

熔焊方法

超音波的熔焊應(yīng)用方法

一、 熔接法: 以超音波超高頻率振動的焊頭在適度壓力下，使二塊塑膠的接合面產(chǎn)生摩擦熱而瞬間熔融接合，焊接強度可與本體媲美，采用合適的工件和合理的接口設(shè)計，可達到水密及氣密，并免除采用輔助品所帶來的不便，實現(xiàn)高效清潔的熔接。

二、 鉚焊法: 將超音波超高頻率振動的焊頭，壓著塑膠品突出的梢頭，使其瞬間發(fā)熱融成為鉚釘形狀，使不同材質(zhì)的材料機械鉚合在一起。

三、 埋植: 借著焊頭的傳道及適當(dāng)?shù)膲毫?，瞬間將金屬零件(如螺母、螺桿等)擠入預(yù)留塑膠孔內(nèi)，固定在一定深度，完成后無論拉力、扭力均可媲美傳統(tǒng)模具內(nèi)成型的強度，可免除射出模受損及射出緩慢的缺點。

四、 成型: 本方法與鉚焊法類似，將凹狀的焊頭壓在塑膠品外圈，焊頭發(fā)出超音波超高頻振動后將塑膠熔融成型而包覆于金屬物件使其固定，且外觀光滑美觀、此方法多使用在電子類、喇叭的固定成型，及化妝品類的鏡片固定等。

五、 點焊: A、 將二片塑膠分點熔接無需預(yù)先設(shè)計焊線，達到熔接目的。 B、 對比較大型工件，不易設(shè)計焊線的工件進行分點焊接，而達到熔接效果，可同時點焊多點。

六、 切割封口: 運用超音波瞬間發(fā)振工作原理，對化纖織物進行切割，其優(yōu)點切口光潔不開裂、不拉絲。

焊接優(yōu)點

1、超聲波塑料焊接優(yōu)點:焊接速度快，焊接強度高、密封性好;

取代傳統(tǒng)的焊接/粘接工藝，成本低廉，清潔無污染且不會損傷工件;

焊接過程穩(wěn)定，所有焊接參數(shù)均可通過軟件系統(tǒng)進行跟蹤監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)故障很容易進行排除和維護。

2、超聲波金屬焊接優(yōu)點: 1)、焊接材料不熔融，不脆弱金屬特性。2)、焊接后導(dǎo)電性好，電阻系數(shù)極低或近乎零。3)、對焊接金屬表面要求低，氧化或電鍍均可焊接。4)、焊接時間短，不需任何助焊劑、氣體、焊料。5)、焊接無火花，環(huán)保安全。

適用產(chǎn)品

1)、鎳氫電池鎳氫電池鎳網(wǎng)與鎳片互熔與鎳片互熔。2)、鋰電池、聚合物電池銅箔與鎳片互熔，鋁箔與鋁片互熔。3)、電線互熔，偏結(jié)成一條與多條互熔。4)、電線與各種電子元件、接點、連接器互熔。5)、各種家電用品、汽車用品的大型散熱座、熱交換鰭片、蜂巢心的互熔。6)、電磁開關(guān)、無熔絲開關(guān)等大電流接點，異種金屬片的互熔。7)、金屬管的封尾、切斷可水、氣密。

應(yīng)用前景

針對所有的應(yīng)用市場，超音波焊接其*的優(yōu)點--快捷、高效、清潔和牢固，贏得了各行各業(yè)的認可。

一、 汽車:(交通業(yè)) 超音波可通過計算機程序控制來實施對大件和不規(guī)則工件的焊接如:保險杠、前后門、燈具、剎車燈等。隨著高等級道路的發(fā)展，反光片也越來越多的采用。

二、 家電: 通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整可用于:手提日光燈罩，蒸氣熨門、電視機外殼、收錄、音機透明面板、電源整流器、電視機殼螺絲固定座、減蚊燈殼、洗衣機脫水槽等需要密封、牢固和美觀的家電產(chǎn)品。

三、 包裝: 軟管的封口，特殊打包帶的連接。

四、 玩具業(yè): 由于采用了超音波技術(shù)使產(chǎn)品清潔、高效、牢固，免除使用螺絲、粘合劑、膠水或其他輔助品，降低了生產(chǎn)成本，使企業(yè)在市場的競爭力大大增強。

五、 電子: 運用自動化方案設(shè)計使用戶達到規(guī)?；a(chǎn)，同時確保產(chǎn)品之品質(zhì)需求。

六、 其他商業(yè)用途: 從通訊器材，電腦行業(yè)、打印設(shè)備到音像制品等，均可采用明和超音波設(shè)備，他給您帶來了簡捷、清潔、高效的生產(chǎn)方式，為您帶來更多的機會