超声波焊接的四个基本参数
超声波焊接的主要参数是:超声波振动频率,焊接压力,超声波焊接时间,超声波振幅。
1.超声波频率
振动频率决定于机械系统的固有频率,对一般的设备来说,它的大小实际上时不变的,除非有特殊需要。选择振动频率时,要考虑到焊接材料的性质和厚度,当焊接材料的厚度减小时,h使用较高频率的超声波。在这种情况下,应当把增加频率作为一种降低振幅而不改功率的方
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超声波焊接的四个基本参数
超声波焊接的主要参数是:超声波振动频率,焊接压力,超声波焊接时间,超声波振幅。
1.超声波频率
振动频率决定于机械系统的固有频率,对一般的设备来说,它的大小实际上时不变的,除非有特殊需要。选择振动频率时,要考虑到焊接材料的性质和厚度,当焊接材料的厚度减小时,h使用较高频率的超声波。在这种情况下,应当把增加频率作为一种降低振幅而不改功率的方法。仿形车床能仿照样板或样件的形状尺寸,自动完成工件的加工循环,适用于形状较复杂的工件的小批和成批生产,生产率比普通车床高10~15倍。振幅降低后,作用在焊件上的正负交错变化的应力也会随之降低,因而减少量疲劳破坏的危险性,这种危险性在焊接特别薄的焊件时非常大,随着频率的,在向焊接处传递振动的过程中所消耗的振动能量也就增加,由此得知,在焊接较厚的焊件时,我们应选用频率低的超声波振动比较合适。
2.焊接压力
接触压力保证了超声波振动的传递可以实现,同时并使金属产生形成接头所需要的塑性流动,对于不同材料及不同厚度的焊件时,开始形成接头时所需要的x接触压力是不相等的,其大小随着焊接金属的流动极限,硬度及厚度的增加而增加。一般合理的接触压力值,也是随着振幅的增加而增加。每天做好各导轨面的清洁润滑,有自动润滑系统的机床要定期检查、清洗自动润滑系统,检查油量,及时添加润滑油,检查油泵是否定时启动打油及停止。
3.超声波焊接时间
根据材料的性质,厚度以及一些其他的参数,焊接时间具有不同的数值,而且一般不超过4秒钟,与焊接金属的性质和厚度有关系的焊接时间的变化情况,与接触压力的变化情况相类似。
4.超声波振幅
振幅是超声波焊接的基本参数,它决定了表面薄膜的去除情况,塑性变形区的大小和位置,以及加热情况,因而决定了所得到的接头的质量,对于具有一定放大系数的超声波变幅杆,其振幅的大小可以用改变发生器的输出电压参数的方法来确定。焊接时,根据材料的性质和厚度来确定振幅,一把在5到25微米的范围内。由于立式车床工作时工件的重量是直接加载到工作台上的,工作台又把重量分散到床身上,所以立式车床的乘重能力大,刚性好,适合加工大型,直径大,长度小的工件,比如盘类,轮毂,齿轮坯等。
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超声波焊接的产品设计三要素
1. 接触面较小
为保证焊接界面(熔合面)发生变形(应变),要求焊接界面上初始接触面较小,以确保整个表面受热均匀,并很快达到热塑性材料的熔融温度。
2. 确保合适对准
焊件设计以及有时焊点设计中应该设计有对准结构,以确保焊件的合适定位。一般通过定位销、焊件预装配或焊点设计,如舌榫焊点,进行焊件的对准。焊件也可以依靠焊头和夹具对准,但这不是很好的方法。
3. 能量转换
焊件设计应使焊件与焊件接触面积z大,从而使焊头/焊件接触面诱导产生的局部高应力z小,这也降低了焊件被划伤的可能性。另外,焊件设计应使焊件与焊头接触面和焊接面之间的距离z小,并保证整个焊年都保持这个距离。比如立式加工中心在长时间使用后,由于自然磨损造成的传动系统定位失准、反向间隙等。必须注意的是要避免产生空隙,否则会阻碍超声波振动直接向焊接面传播。
焊件设计中首先考虑的是焊接距离(焊件/焊头接触面和焊接面之间的距离)。如果该距离小于6mm,称为“近场焊接”,大于6mm,称为”远场焊接”。需要注意的是,若焊接距离小于焊接材料波长时,适合采用近场焊接。对于近场焊接,一般假设能量控制器的振幅与焊头施加的振幅相似。五、误差转移法误差转移法的实质是转移工艺系统的集合误差、受力变形及热变形等引起的综合误差。相反,在远场焊接中,确定焊接表面能量控制器所经受的振幅时,必须考虑波在焊件内的传播。在可能的情况下,z好将焊件设计为采用近场焊接,以减少焊件划痕、能量损耗、焊件变形和设备超载等问题。如不可能设计为近场焊接,要慎重选择焊件的尺寸,以确保焊点面上的振幅z大。
焊接设计需要考虑的另一个主要因素是超声波振动在焊件中产生“共振”模式的可能性。当焊件产生与焊接频率一致或接近,或次谐波频率下的自然共振模式时,可能造成焊件的破坏。
超声波焊接机定期保养方法
一、超声波的保养项目:
1.底模/下声极的保养方法:
保养周期每个月一次:假如网纹磨损不严重,焊接效果良好,无虚焊,打皱,不粘料,各焊点压印均匀。可以根据需要换面或更换,用复写纸检查调整底模的水平度
2.变幅杆、换能器的保养方法:
保养周期每个月一次:检查法兰盘压块螺丝无松动,对紧固,变幅杆与焊头连接面加硅油。
3 .焊头/上声极的保养方法:
正极单层极耳6万次,负极单层极耳3万次;正 层极耳2万次,负层极耳1万次,假如网纹磨损不严重,焊接效果良好,无虚焊,不粘料 ,可以根据需要换面或更换。
4.操作的保养方法:
1)按设备点检表对设备点检,检查治具固定 是否牢固。
2)带上防护耳塞。
3)启动电源,按照设备参数表核对设定参数
4)将超音波熔接件放在治具上,位置要平稳。
5)双手按下启动按钮,焊头会下降熔接。
6)紧急情况按下红色急停开关,可关闭机器
5.机箱除尘的保养方法:
保养周期每三个月一次:检查各电子元件无爆裂烧焦情况,航空插头连接可靠,接地良好,散热良好,电箱内无粉尘,目视检查,干燥空气吹扫。
二、正确使用超声波塑胶焊接机各按钮能有效保养机器的使用受命:
1、溶接时间:即超声波发射的时间;
2、预压时间:设定焊头开始下降时起,到超声波开始发射的时间。实际要配合下降速度和缓冲,使 焊头刚接触瞬间,超音波开始发射;
3、频率微调:参照电流表参数,选定适当的焊头输出振幅,以配合工件的需求;
4、固化时间:超音波停止发射到焊头开始上升的时间;这段时间内塑胶由熔融状态,趋于固化,此 时仍需要通过焊头加压给工件;
5、上升速度和下降速度:调节焊头的上升和下降速度,配合焊头压力使用,一般焊头下降速度不宜 太快,造成熔接面冲压损伤。
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