超声波焊接的原理及应用(5分钟精简版)
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超声波焊是一种快捷,干净,有效的装配工艺,用来装配处理热塑性塑料配件,及一些合成构件的方法。目前被运用的朔胶制品与之间的粘结,朔胶制品与金属配件 的粘结及其它非朔胶材料之间的粘结!它取代了溶剂粘胶机械坚固及其它的粘接工艺是一种先进的装配技术!超声波焊接不但有连接装配功能而且具有防潮、防水的 密封效果。
超声波的优点:
1,节能
2,无需装备散烟散热的通风
装置
3,成本低,效率高
4,容易实现自动化生产!
超声波焊接机的工作原理!
超声波焊接装置是通过一个电晶体功能设备将当前50/60Hz的电频转变成20KHz或40KHz的电能高频电能,供应给转换器。转换器将电能转 换成用于超声波的机械振动能,调压装置负责传输转变后的机械能至超声波焊接机的焊头。焊头是将机械振动能直接传输至需压合产品的一种声学装置。
振动通过焊接工作件传给粘合面振动磨擦产生热能使塑胶熔化,
振动会在熔融状态物质到达其介面时停止,短暂保持压力可以使熔化物在粘合面固化时产生个强分子键,
整个周期通常是不到一秒种便完成,但是其焊接强度却接近是一块连着的材料!!
焊接:
指的是广义的将两个热塑性塑料产品熔接的过程。当超音停止振动时,
固体材料熔化,完成焊接。其接合点强度接近一整块的连生材料,
只要产品的接合面设计得匹配,
完全密封是绝对没有什么问题的,
碟合:
熔化机械锁形成一个材质不同的塑料螺栓的过程。
嵌入:
将一个金属无件嵌入塑料产品的预留孔内。
具有强度高,成型周期短安装快速的优点!!
类似于模具设计中的嵌件!
Ultrasonic Welding 1
Ultrasonic Welding 2
塑料件超声波焊接设计
塑料与塑料加工 2010-12-09 22:53:48 阅读34 评论0 字号:大中小 订阅
现代注塑方式能有效提供比较完美的焊接用塑胶件。光我们决定用超声波焊接技术完成熔合时,塑料件的结构设计必须首先考虑如下几点:
超声波点焊机原理
1超声波点焊机原理
超声波点焊机是一种超声能技术,是一种在作业物体表面上聚集
一定量材料,并用熔焊把它们结合在一起的一种焊接机器。它使用聚
焦超声波能量使焊接部分温度升高,使其能够建立合金连接。超声波
技术在现代世界中被广泛应用于电子、航空、机械等工业领域。
超声波点焊机由超声波发生器、超声传感器、反射镜组成,并有
加热夹头、焊接夹具和冷却系统组成。该设备的工作原理是:超声发
生器发出高频脉冲超声波,超声波由超声传感器接收并传送到反射
镜,然后反射镜将其集中到焊点上。热量反应产生的焊点熔融,使物
体结合起来。
加热附件一般采用铝合金材料制成,具有良好的热导系数、耐低
温性能、导热迅速的特点。焊接夹具能够提供定位和支撑,用来接受
加热夹头的影响,从而确保焊接物体的稳定性。冷却系统在焊接过程
中的作用是为了冷却焊接物体,以防止焊接部位热退回。
超声波点焊术可以用于多种材料的焊接,比如表面银、金属薄
膜、晶体面板、导电橡胶、代用金属银、周期金属等。实际上,有很
多企业已经开始使用超声波点焊机来代替传统的电钎焊。超声波点焊
机的优势在于加工时间短,一次成形的加工精度高,可以在多种复杂
的形状上完成加工,它不会产生有害的污染,也不会有气体变形或烧
损。在工厂生产中,它可以大大提高生产效率。
超声波焊接原理
基本原理是利用换能器,使高频电子能转换为高频机械振动, 超声波焊接是在塑
胶组件上,通过二万周/秒(20KHZ)之高频振动,使塑胶和塑料胶和金属而产生一 秒钟二万次的高速熟磨擦,令塑胶溶合。按其方式可分为直接与传导二种熔接法。
直接熔接:即先使材质如线或带相互重叠, 固定于塑胶熔接机之夹具上,让其能
量转换器(HORN)直接在上面产生音波振动效能而熔接。
传导熔接:即熔接时,离超声波振动,隔一段距离籍其音波振动传导熔接。
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特点:
A、 可熔接除铁氟龙以外的热可塑性塑胶;
B、 熔接时间极为短暂,通常范围(0.05-1秒);
C、 可经由介质如水,油等熔接于接合面
D、 熔接效果,可达气密、液密等密封效果;
E、 可作直接与传导熔接;
F、 熔接能量因塑胶材质而异,而且并非超声波振动全部材质,只选择适合发生 的振动面生熟,所以产品表面无伤痕之
顾虑,此为传道熔接之特色。在较硬的塑胶质熔接时,更能发挥其熔接效果;
G、 超声波熔接不会产生如化学药剂之毒性,为一安全的熔接加工;
H、 无须添加任何粘剂,操作简更快捷。
应用:
超声波应用范围极广,一般我们均熟悉被应用于医学、军事上,其中在工业领域 中应用也极广泛。如超声波清洗,超声波熔接,超声波打磨抛光等等。在超声波熔 接中,应用范围有:
I、 熔接;2、埋植;3、成型;4、铆接;5、点焊;6、振落(切除);7、热 熔
故障分析与对策 问 题 解决方法
焊接不足 增加焊接时间 调大上模接触工作的深度
增加压力
焊接过量 减少焊接时间
减少压力
调小上模接触工作的深度
焊件接合面不坚固 增加焊接时间
增加保压时间
调大上模接触工作的深度
增加压力
焊接后、产品表面损坏 减少焊接时间
减少压力
检查焊头与被焊件的位置是否适当
检查焊件与底模是否接触
检查底模是否固定
系统岀现过荷 减少压力
调节频率旋钮
超声波焊接特点及其发展状况
摘要:超声波焊接如今在工业中的应用越来越广,本文将重点介绍超声波焊接的原理,方法,工艺参数,并结合具体实例,研究超声波焊接在工业上的应用。
关键词:原理 ;应用实例;工艺参数
引言: 在科学技术飞速发展的当今时代,焊接已经成功地完成了自身的蜕变。很少有人注意到这个过程何时开始,何时结束。但它确确实实地发生在过去的某个时段。我们今天面对着这样一个事实:焊接已经从一种传统的热加工技艺发展到了集材料、冶金、结构、力学、电子等多门类科学为一体的工程工艺学科。而且,随着相关学科技术的发展和进步,不断有新的知识融合在焊接之中,而超生波焊接正是这个家族中的一名新成员。
1.超声波焊接原理:
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,有些许保压时间,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本体强度。
2. 超音波的熔焊应用方法
2.1熔接法:
以超音波超高频率振动的焊头在适度压力下,使二块塑胶的接合面产生磨擦热而瞬间熔融接合,焊接强度可与本体媲美,采用合适的工件和合理的接口设计,可达到水密及气密,并免除采用辅助品所带来的不便,实现高效清洁的熔接。
2.2铆焊法:
将超音波超高频率振动的焊头,压着塑胶品突出的梢头,使其瞬间发热融成为铆钉形状,使不同材质的材料机械铆合在一起。
2.3埋植:
藉着焊头之传道及适当之压力,瞬间将金属零件(如螺母、螺杆等)挤入预留入塑胶孔内,固定在一定深度,完成后无论拉力、扭力均可媲美传统模具内成型之强度,可免除射出模受损及射出缓慢之缺点。
2.4成型:
本方法与铆焊法类似,将凹状的焊头压着于塑胶品外圈,焊头发出超音波超高频振动后将塑胶溶融成形而包覆于金属物件使其固定,且外观光滑美观、此方法多使用在电子类、喇叭之固定成形,及化妆品类之镜片固定等。