超声波焊接机的工作原理以及如何控制温度
原理
当超声波接触到塑料件之后,会在接触面上产生高频振动(能够达到每秒几万次),高频振动能够传导能量,将能量传导到焊接区域,而焊接区有一个特点就是阻抗大,当能量传导到这里后就会在局部产生高温,就可以将塑料件熔化掉,然后再对塑料件施加一定的压力,使两个塑料件融合在一起,当超声波停止作用之后,过一段时间凝固成型,就可以完成两个塑料件的熔接
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超声波焊接机的工作原理以及如何控制温度
原理
当超声波接触到塑料件之后,会在接触面上产生高频振动(能够达到每秒几万次),高频振动能够传导能量,将能量传导到焊接区域,而焊接区有一个特点就是阻抗大,当能量传导到这里后就会在局部产生高温,就可以将塑料件熔化掉,然后再对塑料件施加一定的压力,使两个塑料件融合在一起,当超声波停止作用之后,过一段时间凝固成型,就可以完成两个塑料件的熔接。1超声波发生器超声波发生器的作用是将工频(50Hz或60Hz)电压转变为超声频电压。
温度
超声波焊接机在焊接时的温度该如何控制呢?首先,材料的硬度对温度有很大的影响,材料的硬度越大,传导振动的能力就会越好。而塑料件处于熔融状态的时候会比较软,这样就会使传导能力减弱,分子间的摩擦变弱,超声波的能量就很短的时间内就会停止。与变幅杆一样,焊头也是调谐装置,在大部分应用中也提供机械放大,焊头的长度必须是超声波在其制造材质中的半波长或半波长的整数倍。所以,在焊接的时候,超声波焊接机的温度需要比焊接塑料件的熔点温度稍高点。
台州市锦亚机械制造有限公司是一家生产塑料线性振动摩擦焊接机,热铆焊接机,热板焊接机,多头非标型超声波塑料焊接机,以及非标准设备、自动化设备、治具等研发、设计、制造及销售为一体的技术服务性实体公司。
超声波焊接是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40 KHz 电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动,随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头。焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部,在该区域,振动能量被通过摩擦方式转换成热能,将需要焊接的部件区域熔化。二、熔接时间过长:塑料产品因接收过长时间的热能,不仅使塑料材质熔化,更进而造成塑料组织焦化现象,产生砂孔,水或气即由此砂孔渗透而出。超声波不仅可以被用来焊接金属、硬热塑性塑料,还可以加工织物和薄膜等。本片文章主要介绍金属和塑料焊接两种。台州市锦亚机械制造有限公司是一家生产塑料线性振动摩擦焊接机,热铆焊接机,热板焊接机,多头非标型超声波塑料焊接机,以及非标准设备、自动化设备、治具等研发、设计、制造及销售为一体的技术服务性实体公司。

不同频率的超声波焊接机有什么不同?
超声波塑料焊机按频率不同可分为40khz、35khz、28khz、20khz、15khz,不同频率超声波焊机的区别如下:
01用途不同:超声波焊接通过振动使塑料件达到连接的作用,频率越高振幅越小,相应的功率越小,所以高频(40khz/35khz)焊机用于尺寸小二焊接精密的塑料件焊接;28khz焊机多用于手持点焊机,20khz/15khz超声波焊机用于大而复杂塑料件的熔接。5-30MM进行焊接,广泛应用于汽车线束、继电器、电器接插件及其他电子、电器、锂电池极片、电介电容、晶体管、电器接线端子、热电偶、可控硅元件、制冷器等产品生产。
02超声波模具尺寸不同:超声波模具常见的是半波焊头,不同频率超声波焊机模具尺寸也不同,40k模具(7cm)、35khz(8cm)、28khz(10cm)、20khz模具(13cm)、15khz模具(17cm)。焊接取决于材料的熔点,两种材料的熔点相近,才可以进行有效焊接。测量超声波模具长度也是判断频率的重要指标之一。
03结构不同:高频焊机(40khz、35khz、28khz)发声结构是分体式(换能器+变幅杆为单独部件)、台式超声波焊机(20khz、15khz)发声结构是一体式(换能器+变幅杆为整体件。
通过机械运动软化完成焊接的方法
机械运动焊接方式是一种全自动焊接过程,利用压力下两工件在摩擦过程中产生的热量来熔化接触面的塑料,对正固定直到凝结牢固,需要焊接设备。一旦确定了正确的焊接参数,操作工即可稳定生产。对不同类型的塑料焊接时,两塑料之间温度有差异的影响,对加热板的制造和加工增加了一定的难度,也会出现强度不足的现象。其优点是:、灵活、焊接过程稳定且不需焊剂或保护气体,也不产生有害气体或熔渣,产品焊接质量有保证。按运动轨道可分为直线型和旋转型:直线型可用于直线焊缝和平面焊缝的焊接,旋转型可用于圆形焊缝的焊接。
1、超声波焊接
超声波焊接是由信号发生器产生高频正弦波信号,通过换能器转换成高频机械振动能,再经由变幅杆及焊头将放大后的振动耦合到被焊接塑料件上,高压下的高频摩擦使塑料接触面瞬间产生高温熔化,超声波停止之后,经短暂保压冷却后的两个塑料件便焊接为一体,焊接过程一般不超过一秒钟,焊接强
度可与本体媲美,广泛应用于电子电器、汽车配件、包装、塑料玩具、文具用品、日用品、工艺品等各个行业。焊接塑料制品时,既不要添加任何粘接剂、填料或熔剂,也不消耗大量热源,具有操作简便、焊接速度快、焊接强度高、焊件美观、生产等优点。由于超声波金属焊接技术能够焊接密度大、厚度高的金属以及异种金属,所以对于实现这种技术的焊机的制造要求较高。另外,超声波焊接工艺还可实现塑料与金属件的铆接。因此,超声波焊接技术得到越来越广泛的应用。
2、旋转摩擦焊接
通过工件相对高速旋转摩擦将机械能转换成热能,使被焊接工件的接触面摩擦升温,熔化后加压,从而焊接在一起。相比超声波焊接,该工艺不受工件尺寸和材料的限制,并且焊接强度同比其他塑料焊接工艺更高,几乎接近塑料本体强度。首先,材料的硬度对温度有很大的影响,材料的硬度越大,传导振动的能力就会越好。适用于滤芯、塑料杯、浮球、玩具球、莲蓬头等回转体工件的焊接。

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