超声波焊接中的重要工艺参数
影响超声波焊接质量的一个关键因素是超声波焊接能量。焊接能量过大,容易造成焊接过度、产生毛边,或者造成塑胶件变形、薄弱处断裂甚至造成其它零部件损坏。但在另一方面,如果焊接能量过小,两个塑胶件不能的熔合在一起,造成焊接强度低。形状复杂或大厚度的焊件,焊缝金属在冷却时收缩应力大,容易产生裂纹,必须选用抗裂性能强的焊条,如低氢型焊条,高韧性焊条或氧化铁型焊条。
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超声波焊接中的重要工艺参数
影响超声波焊接质量的一个关键因素是超声波焊接能量。焊接能量过大,容易造成焊接过度、产生毛边,或者造成塑胶件变形、薄弱处断裂甚至造成其它零部件损坏。但在另一方面,如果焊接能量过小,两个塑胶件不能的熔合在一起,造成焊接强度低。形状复杂或大厚度的焊件,焊缝金属在冷却时收缩应力大,容易产生裂纹,必须选用抗裂性能强的焊条,如低氢型焊条,高韧性焊条或氧化铁型焊条。超声波焊接能量与以下工艺参数有关,如图所示,超声波焊接过程中工艺参数的调整归根结底为对焊接能量的调整。
频率频率是指超声波的频率,包括15、20、30或40千赫兹。超声波焊接机有着固定的频率,无法调整。频率越大,焊接能量越大。
振幅振幅是指焊头表面振动的幅度,其等于换能器表面振幅与调幅器增益以及焊头增益之积,振幅可通过调幅器和焊头进行调节。
振幅越大,焊接能量越大。不同塑料对于振幅的要求不一样;相对于无定形塑料,半结晶塑料要求更高的振幅;熔点较高的塑料要求更高的振幅。表2显示了多种塑料在20千赫兹下推荐使用的振幅。
塑料热板焊接机的组成及应用!
塑料使用电热熔化原理,配以完善的机械装置,焊接热塑性材料的机械设备,主要由气压传动部分、控制部分、气部分、机台以及热板模具和机械装置等组成。
一、 气压传动部分:这部分包括过滹器、减压阀、油雾器、换向器、节流阀、气缸等。工作时首先由空气压缩机驱动冲程气缸带动热板模具系统上下移动,同时在焊接作业的过程中,气压并非一个固定值,根据实际的情况进行调定。
二、控制部分:这部分由PLC和温度控制器组成。1、 控制气压传动系统工作,使其焊接时在定时控制下打开气路阀门,气缸加压使焊头下降,以一定压力压住被焊物件,当焊接完后保压一段时间,然后控制系统将气路阀门换向,使焊头回升复位。2、控制塑料件在热板上加热的工作时间,本系统使整个焊接过程实现自动化,操作时只启动按钮产生一个触发脉冲,便能自动地完在本次焊接全过程。异种金属焊接所存在的一些固有问题阻碍了它的发展,如异种金属熔合区的构成和性能,异种金属焊接结构的破坏多半发生在熔合区,由于靠近熔合区各段上焊缝结晶特点不同,又易形成性能不好的、成分变化的过渡层。整个控制系统的顺序是:电源启动一触发控制信号气压传动系统,气缸加压上下加紧模具下降并压住在上下热板模具发生工作,并保持一定熔接时间继续保持一定压力时间退压,上下加紧模具回升焊接结束。
超声波常见的问题
5,焊接原理上理解误区
相当一部分从事多年超声焊接方面的人员,对超声能量传递有一种误解,认为音波在接触面进行焊接,其实是一种误解,真正的焊接原理是,换能器把电能转换为机械能后,通过工件物质分子进行传导,声波在固体中传导声阻远小于在空气中的声阻,当声波通过工件接缝时,缝隙中的声阻大,产生的热能相当大,温度首先达到工件的熔点,再加上一定的压力,使接缝熔接,而工件的其他部分由于声阻小,温度低不会熔接。其原理同欧姆定律类似。当时在作电流点焊电极加超声振动试验时,发现不通电流也能焊接上,因而发展了超声金属冷焊技术。
6,焊接结构的误区
超声模具(Horn)型式多样,工件的形状决定模具外形,但每部分的尺寸和弧度,材质都要严格计算的,有人错误认为只不过是一个金属块而已。设计是否合理直接影响着模具的效率,寿命,产品的合格率,严重时直接烧坏发生器。模具的材料一般使用镁铝7075,而有些人为降低成本,使用劣质材料。正规模具生产商进料都有一套严格地检验程序,加工尺寸都是经过计算机软件模拟和校验后加工出来的。才有保证。本文所介绍的超声波焊接就是超声波在塑胶焊接领域的一个典型应用。这些工序一般作坊是无法做到的,不经过合理设计,做出的模具,在焊接小工件时,反应问题还不明显,当大功率时就会出现各种弊端。严重时直接损坏元器件。
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