超聲波焊接使用探討論文

時間:2022-09-21 04:00:00

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超聲波焊接使用探討論文

概述:

目前利用超聲設(shè)備焊接各種塑件已相當(dāng)普及,產(chǎn)品包裝.切割.鉚埋.壓花.打孔.等行業(yè)是必不可缺的設(shè)備,于是各式各樣,各種功能的超聲焊接也應(yīng)運(yùn)而生,應(yīng)用領(lǐng)域不同,使用方法和對設(shè)備要求大不相同.現(xiàn)時使用中消費(fèi)者存在很大的區(qū).真對這些誤區(qū)加一說明!

1)焊接原理上理解誤區(qū)

有相當(dāng)一部分從事多年超聲焊接方面的人員.對超聲能量地傳遞有一種誤解,認(rèn)為是音波在接觸面進(jìn)行焊接,其實這是一種誤解,真正的焊接原理是:換能器把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械后,通過工件物質(zhì)分子進(jìn)行傳導(dǎo),聲波在固體中地傳導(dǎo)聲阻遠(yuǎn)小于在空氣中的聲阻,當(dāng)聲波通過工件接縫時,縫隙中的聲阻大,產(chǎn)生的熱能相當(dāng)就大.溫度首先達(dá)到工件的容點(diǎn),再加上一定的壓力,使接縫熔接.而工件的其它部分由于熱阻小,溫度低不會熔接.其原理同電工學(xué)中的歐姆定律類似.

2)工件材料誤區(qū):

超聲焊接機(jī)對要焊接的工件材質(zhì)也是有要求的,不是所有材料都能焊接,有人理解為任何材料都可以焊接,這是一個很大的誤解.不同種材質(zhì)之間有的能更好地焊接,有的是基本能相熔,有的是不相熔的.同一材料之間熔點(diǎn)是相同的,從原理講是可以焊接的,但是當(dāng)要焊接的工件的熔點(diǎn)大于350℃時,就不在適合用超聲焊接了.因為超聲是瞬間使工件分子溶化,判斷依據(jù)是在3秒之內(nèi),不能良好熔接,就應(yīng)該選擇其它焊接工藝.如熱板焊接等.一般來講ABS料是最容易焊接,尼龍是最難熔接的.具體焊接材料選擇請參考附表:

焊接工件的工藝誤區(qū)

3)超聲能量是瞬間爆發(fā)地,熔接處應(yīng)成點(diǎn)或線條,以及傳遞的距離都要符合超聲焊接方式.有人認(rèn)為只要是塑料材料,無論怎樣接合面都可以良好地焊接,這也是一個錯誤認(rèn)識.當(dāng)瞬間能量產(chǎn)生時,接縫面積越大,能量分散越嚴(yán)重,焊接效果越差,甚至無法焊接.另外超聲波是縱向傳波的,能量損失同距離成正比,遠(yuǎn)距離焊接應(yīng)控制在6厘米以內(nèi).焊接線應(yīng)控制在30----80絲之間為宜,工件的臂厚不能低于2毫米,否則不能良好熔接,特別是要求氣密的產(chǎn)品.

各種焊接工藝見附表:

超聲輸出功率誤區(qū)

4)超聲波輸出功率的大小,同壓電陶瓷片的直徑和厚度、材質(zhì)、設(shè)計工藝決定,一但換能器定型,最大功率也就定型了,衡量輸出能量的大小是一個復(fù)雜的過成,不是換能器越大,電路使用功率管越多,輸出能量就越大,它須要相當(dāng)復(fù)雜的振幅測量儀,才能準(zhǔn)確測量其振幅,由于大多數(shù)使用者對超聲知識太了解,又加上某些銷售人員的誤導(dǎo),給消費(fèi)者一個錯誤認(rèn)識.消耗電能多少并不能反應(yīng)輸出超生功率的大小,如產(chǎn)生縱向能量低,而消耗電流大,只能說明設(shè)備的效率低下.無功功率大而宜.

超聲焊接機(jī)種選擇誤區(qū)

5)使用多大輸出功率,振蕩頻率、振幅范圍,要根據(jù)工件的材料、焊線面積、工件內(nèi)是否有電子元器件、是否要?dú)饷艿纫蛩貋砜紤]。誤認(rèn)為功率越大越好。這也是一個誤解。如果對超聲不是太了解。最好請教正規(guī)的超聲波生產(chǎn)廠工程技術(shù)人員。有條件的話最好到廠家現(xiàn)場勾通,不要盲目聽從一些非正規(guī)超聲銷售人員的誤導(dǎo)。目前生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備的公司特別混雜,其中大部為家庭式作坊,對電路進(jìn)行生搬硬套仿制,對工作原理似懂非懂。仿制出的設(shè)備有以下致命缺陷。其一是外買元材料品質(zhì)無法保證,其二生產(chǎn)工藝的核心技術(shù)沒有掌握。設(shè)備在中功率和大功率工作時經(jīng)常表現(xiàn)出不穩(wěn)定,產(chǎn)品合格率低。有時會設(shè)備損壞。如驅(qū)動換能器的功率變壓器,所使用的磁性材料參數(shù)無法測量,

磁飽和磁通密度(Bs)磁感應(yīng)強(qiáng)度(Bm)、有效磁導(dǎo)率(Ue)、剩余磁通密度(Br)、矯頑力(A/M)、損耗因數(shù)(tan£)、溫度系數(shù)(au/K—1),繞制工藝相當(dāng)講究,包擴(kuò)抽真空浸環(huán)氧樹質(zhì)。這些測試設(shè)備和生產(chǎn)環(huán)境家庭式工廠是無法做到的。所以在勾買超聲時,最好先了解一下公司情況,不要盲目聽從銷售員吹捧,也不要只看價格。只有這樣才能日后減少不必要麻煩。

焊模結(jié)構(gòu)的誤區(qū)

6)超聲模具(HORN)型式多種多樣,工件的型狀決定著模具外型,但每部分的尺寸和弧度、材質(zhì)都要嚴(yán)格計算的,有人錯誤認(rèn)為只不過是一個金屬塊而宜。設(shè)計的是否合理直接影響著模具的效率、壽命、產(chǎn)品的合格率、嚴(yán)重時會直接燒壞發(fā)生器。模具的材料一般使用鎂鋁7075,而有些人為降低成本,使用劣質(zhì)材料,或仿冒的7075。正規(guī)模具生產(chǎn)商進(jìn)料都有一套嚴(yán)格地檢驗程序,加工尺寸都是經(jīng)過計算機(jī)軟件模擬和校驗后加工出來的。品質(zhì)才有保障。這些工序一般作坊是無法做到的,如不經(jīng)過合理地設(shè)計,做出的模具,在焊接小工件時,反應(yīng)問題還不明顯,當(dāng)大功率時就會出現(xiàn)各種弊端。嚴(yán)重時直接損壞功率元件。