超声波焊机是什么原理

① 超声波焊接机的工作原理

1、超声波在塑料加工中的应用原理
塑料加工中所用的超声波，现有的几种工作频率有15KHZ，18KHZ，20KHZ，40KHZ。其原理是利用纵波的波峰位传递振幅到塑料件的缝隙，在加压的情况下，使两个塑料件或其它件与塑料件接触部位的分子相互撞击产生融化，使接触位塑料熔合，达到加工目的。
2、超声波焊机的组成部分和原理
超声波焊接机主要由如下几个部分组成：发生器、气动部分、程序控制部分，换能器部分。
发生器主要作用是将工频50HZ的电源利用电子线路转化成高频（例如20KHZ）的高压电波。
气动部分主要作用是在加工过程中完成加压、保压等压力工作需要。
程序控制部分控制整部机器的工作流程，做到一致的加工效果。
换能器部分是将发生器产生的高压电波转换成机械振动，经过传递、放大、达到加工表面。
固特超声具备良好的自主研发、生产和售后条件，针对疫情需求，在多年超声技术沉淀及应用系统经验积累的基础上自主研发的口罩机超声焊接系统拥有技术和品质“双保障“。

② 超声波焊接原理 超声波焊接简介

现在的焊接技术是非常发展的，目前最火的就是超声波焊接，它是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，并且在物体表面加压的情况下，让两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。现在常见的超声波焊接有超声波焊接、超声波金属焊接两种，而且超声波焊接的技术也是非常精准的，那么接下来我们就给大家说说有关于超声波焊接的知识，希望对大家有所帮助。

超声波焊接简介

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40KHz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，将塑料熔化。超声波不仅可以被用来焊接硬热塑性塑料，还可以加工织物和薄膜。

超声波塑料焊接原理

超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，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，让压力持续几秒钟，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强度。超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅，所加压力及焊接时间等三个因素，焊接时间和焊头压力是可以调节的，振幅由换能器和变幅杆决定。这三个量相互作用有个适宜值，能量超过适宜值时，塑料的熔解量就大，焊接物易变形;若能量小，则不易焊牢，所加的压力也不能太大。这个最佳压力是焊接部分的边长与边缘每1mm的最佳压力之积。

超声波金属焊接原理是利用超声频率(超过16KHz)的机械振动能量，连接同种金属或异种金属的一种特殊方法.金属在进行超声波焊接时，既不向工件输送电流，也不向工件施以高温热源，只是在静压力之下，将线框振动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及有限的温升.接头间的冶金结合是母材不发生熔化的情况下实现的一种固态焊接.因此它有效地克服了电阻焊接时所产生的飞溅和氧化等现象.超声金属焊机能对铜、银、铝、镍等有色金属的细丝或薄片材料进行单点焊接、多点焊接和短条状焊接.可广泛应用于可控硅引线、熔断器片、电器引线、锂电池极片、极耳的焊接。

以上就是小编给大家所说的有关于超声波焊接的知识，我想大家看了以后对超声波焊接应该有很好的了解了。其实超声波焊机是一种先进的焊接方法，它主要可以分为熔接法、铆焊法、埋植、成型点焊等等。而且超声波焊接和传统焊接最大的区别是，超声波焊接的精准度是非常高的，而且焊接后的稳定性也是非常好的，所以现在大部分行业的焊接方式都是采用超声波焊接。

③ 超声波焊接机的原理

超声波焊接原理是由发生器产生20KHz(或15KHz)的高压、高频信号，通过换能系统，把信号转换为高频机械振动，加于塑料制品工件上，通过工件表面及在分子间的磨擦而使传递到接口的温度升高，当温度达到此工件本身的熔点时，使工件接口迅速熔化，继而填充于接口间的空隙，当震动停止，工件同时在一定的压力下冷却定形，便达成高质量的焊接。

④ 超声波焊接机的原理和工艺

超声波塑胶焊接原理是由发生器产生20KHz(或15KHz)的高压、高频信号，通过换能系统，把信号转换为高频机械振动，加于塑料制品工件上，

通过工件表面及在分子间的磨擦而使传递到接口的温度升高，当温度达到此工件本身的熔点时，使工件接口迅速熔化，继而填充于接口间的空隙，当震动停止，工件同时在一定的压力下冷却定形，便达成完美的焊接。

(4)超声波焊机是什么原理扩展阅读

熔焊方法

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、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。

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。

超声波焊接机主要用于热塑性塑料的二次连接，相比其他传统工艺（如胶粘、电烫合或螺丝紧固等），具有生产效率高、焊接质量好、环保又节能等显着优点。

超声波塑料焊接设备被广泛应用于医械、包装、汽配、渔具等行业，如一次性输液过滤器及血浆分离杯、自封袋、塑料酒瓶盖、洗碗机水轮、塑料玩具、车灯、塑料假鱼饵、充电器外壳和手机吊带的焊接。

⑤ 超声波焊机的原理是什么

超声波工作原理：
热可塑性塑料的超声波加工，是利用工作接面间高频率的摩擦而使分子间急速产生热量，当此热量足够熔化工作时，停止超声波发振，此时工件接面由熔融而固化，完成加工程序。
通常用于塑料加工的频率有20KHZ和15KHZ，其中20KHZ仍在人类听觉之外，故称为超声波，但15KHZ仍在人类听觉范围只内。
三：超声波机构原理：
将220V，50HZ转变为15KHZ（或20KHZ）之高压电能，利用震动子转换成机械能。如此的机械振动，经由传动子，焊头传至加工物，并利用空气压力，产生工作接面之摩擦效果。振动子和传动子装置在振筒内，外接焊头，利用空压系统和控制回路，在事先设定之条件下升降，以完成操作程序。
四：组件功用说明：
1.延迟时间设定：调整开始发振时间，在限制开关动作后0~9.99秒开始发振。
2.熔接时间设定：调整熔接时间长短，在延迟时间终了发振0~9.99秒之范围。
3.硬化时间设定：调整发振终了工作物熔接处冷却定型时间在0~9.99秒之范围。
4.计数器：工作循环次数记录用，附有归零压扣。
5.调整及压力表：工作压力之指示及调整压力用。
6.声波调整：调整振动子系与发振回路之共振匹配，使转换效率达到理想。
7.振幅表：显示声波空载或负载工作之振幅强弱。
8.电源开关及灯：电源开关之控制，及指示开路之信号
9.选择开关（自动/手动/声波检查）：自动或手动之选择，及作声波空载检视之按纽。
10.声波出力调整纽：声波出力段数之设定用，1~2段为一般使用，3~4段为强力输出用。
11.声波过载灯：显示声波过载之不正常，需做声波调整，至过载灯不会显示为止。（若仍无法解除，请来电洽询）
12.频率指示：调试机器时做机器频率显示
13焊头：传动振动能量于工作物之上，使之熔接。
14上升/下降缓冲调整：调整孔位于机台侧面可适当调整，使升降惯性适中。
15下降速度调整：调整合理适当之下降工作速度用。
16熔接位置视窗：检视正常熔接时焊头压附工作物之状况。
17.最低点微调螺丝：在熔接熔化块，或外形尺寸需精确时使用可限制汽缸之下降。
18水平微调螺丝：调整此四支螺丝，可使焊头平均压附在工作物上。
19输出电缆及插座：联接机体振动子系统与发振箱线路用。
20控制电缆及插座：联接机体控制单元与发振箱自动控制回路用。
21接地螺母：电子回路之接地线连接用，漏电时之安全保障。
22保险丝座：电子线路之过载保护。
五：机器安装法：
1.将发振箱放置于机体附近操作员易于观察及调整之处。
2.接地：将地线一端接地，另一端接于发振箱后面之接地旋钮。
3.发振箱与机体联接：将机体之输出电缆插头及控制电缆插头接于发振箱插座及机体插座上
4.接空压源：将高压气压管引清净干燥之空压源与熔接机体上空气滤清器入口接头以管束结合锁紧。
5.接电源：发振箱后面之电源线及插头，请接上AC220V，∮60/50HZ电源。

⑥ 超声波焊接机

超声波焊机的工作原理

超声波焊机的工作原理是：高频信号通过振荡电路振荡，通过换能器转换成机械能（即频率超过人体听阈的高频机械振动能）耳朵）。能量通过焊接头传递给塑料工件，每秒有几十万次振动和压力，塑料工件的结合面在剧烈摩擦后融化。振动停止后保持在工件上的短期压力使两个焊接件以分子链的形式固化为一个。通常，焊接时间小于1秒，获得的焊接强度与车身相当。超声波塑料焊机可用于热塑性塑料的对接焊接，也可用于铆接、点焊、预埋、切割等加工工序。根据产品外观设计模具的尺寸和形状。图书馆超声波塑料焊机由气动传动系统、控制系统、超声波发生器、换能器、刀头和机械装置组成。

1.气动传动系统包括：过热器、减压阀、油雾、换向器、节流阀、气缸等。运行时，行程气缸由空气压缩机驱动，带动超声波换能器振动系统上下移动。中小功率超声波焊接时，根据焊接需要设置功率气压。

2.控制系统由时间继电器或集成电路定时器组成。主要功能如下：首先，在焊接过程中，控制气动传动系统在定时控制下打开气路阀，对气缸加压，使焊头下降，并以一定的压力按压被焊物体。焊接完成后，保持压力一段时间，然后控制系统反转气路阀，使焊头上升并复位；二是控制超声波发生器的工作时间。该系统实现了整个焊接过程的自动化。在操作过程中，只需启动按钮产生触发脉冲，即可自动完成整个焊接过程。整个控制系统的顺序如下：电源启动触发控制信号气动传输系统，气缸加压，焊头下降并按压焊接，触发超声波发生器工作，发射超声波并保持一定的焊接时间，消除超声波发射，持续保持一定的压力时间，减压，焊头上升，焊接完成。

3.超声波发生器

（1）为大功率超声波焊接机。发电机信号采用锁相频率自动跟踪电路，使发电机的输出频率与传感器的谐振频率基本一致。

（2） 功率在500W以上的超声波塑料焊机用发电机采用自激功率振荡器，并具有一定的频率跟踪能力。

4.超声波焊机使用的声学系统主要由换能器和工具头组成。我电源打开时无显示

原因：保险丝熔断

解决方案：

1.检查电源管是否短路。

2.更换保险丝

2、 超声波检测中无当前显示}原因：

1. 功率管烧毁

2.高压电容器烧毁

3.继电器控制电路中存在故障。解决方法：更换烧坏的零件

3、 声波启动试验电流过大、过载的原因：

1.焊头未锁死或开裂

2.如果没有焊头且电流较大，则传感器或二次棒老化或开裂。

3.功率管的特性发生变化或烧坏

4.功率放大器电路故障。解决方案：更换相关部件

4、 焊接过程中电流过大和过载的原因：

1.高气压

2.焊头过大，冲击电流过大。

3.触发压力高，延迟时间长。

4.二次棒变比过高。解决方法：

1.降低空气压力

2.使用高功率型号

3.降低触发压力，缩短延迟时间。

4.更换低倍数二次棒

5、 触发开关的焊接头未掉落}原因：

1. 紧急停止开关未复位

2.触发开关不能同时触发或其中一个接触不良。

3.程序控制板有问题

解决方案：

1.复位紧急停止开关

2.检测可同时触发两个触发开关

⑦ 超声波焊接机的工作原理是怎样的

我们知道，超声波焊接机的工作原理1、焊接：指的是广义的将两个热塑性塑料产品熔接的过程。当超音波停止振动时，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。超声波焊接机的工作原理2、碟合：熔化机械锁形成一个材质不同的塑料螺栓的过程。超声波焊接机的工作原理3、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。熔化机械锁形成一个材质不同的塑料螺栓的过程。超声波焊接机的工作原理4、弯曲/生成：音波将配件的一部分熔化再组成一个塑料的突起部位或，塑料管或其它挤出配件。这种方式的优势在于处理的快速，较小的内压，良好的外观及对材料本性的克服。超声波焊接机的工作原理5、点悍：是对没有预留也或能源控制的两个热塑塑料组件的局部焊接。点焊也能产生一个强有力的粘合构造，尤其适合一些大型配件、有突起的塑料片或浇注的热塑塑料以及那些结构复杂、难以进入接合面的产品。超声波焊接机的工作原理6、剪切：切和封口一些有序与无序的热塑材料的超音波工艺。用这种方法密封的边缘不开裂，且没有毛边、卷边现象。纺织品及一些胶片的密封也可用到超音波。它可对胶片实行紧压合，还可对纺织品进行整洁的局部剪切与密封。缝合的同时也起到了装饰的作用。

⑧ 超声波金属焊接机原理

超声波金属焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的金属表面，在加压的情况下，使两个金属表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，其优点在于快速、节能、熔合强度高、导电性好、无火花、接近冷态加工；缺点是所焊接金属件不能太厚（一般小于或等于5mm）、焊点位不能太大、需要加压。

2、焊接优点：

1）、焊接材料不熔融，不脆弱金属特性。
2）、焊接后导电性好，电阻系数极低或近乎零。
3）、对焊接金属表面要求低，氧化或电镀均可焊接。
4）、焊接时间短，不需任何助焊剂、气体、焊料。
5）、焊接无火花，环保安全。

3、超声波金属焊接适用产品：

1）、镍氢电池镍氢电池镍网与镍片互熔与镍片互熔。.
2）、锂电池、聚合物电池铜箔与镍片互熔，铝箔与铝片互熔。.
3）、电线互熔，偏结成一条与多条互熔。
4）、电线与名种电子元件、接点、连接器互熔。
5）、名种家电用品、汽车用品的大型散热座、热交换鳍片、蜂巢心的互熔。
6）、电磁开关、无熔丝开关等大电流接点，异种金属片的互熔。
7）、金属管的封尾、切断可水、气密。

4、 振幅参数

振幅对于需要焊接的材料来说是一个关键参数，相当于铬铁的温度，温度达不到就会熔接不上，温度过高就会使原材料烧焦或导致结构破坏而强度变差。因为每一间公司选择的换能器不同，换能器输出的振幅都有所不同，经过适配不同变比的变幅杆及焊头，能够校正焊头的工作振幅以符合要求，通常换能器的输出振幅为10—20μm，而工作振幅一般为30μm左右，变幅杆及焊头的变比同变幅杆及焊头的形状，前后面积比等因素有关，形状来说如指数型变幅、函数型变幅、阶梯型变幅等，对变比影响很大，前后面积比与总变比成正比。贵公司选用的是不同公司品牌的焊接机，最简单的方法是按已工作的焊头的比例尺寸制作，能保证振幅参数的稳定。

5、 频率参数

任何公司的超声波焊接机都有一个中心频率，例如20KHz、40 KHz等，焊接机的工作频率主要由换能器（Transcer）、变幅杆（Booster）、和焊头（Horn）的机械共振频率所决定，发生器的频率根据机械共振频率调整，以达到一致，使焊头工作在谐振状态，每一个部份都设计成一个半波长的谐振体。发生器及机械共振频率都有一个谐振工作范围，如一般设定为±0.5 KHz，在此范围内焊接机基本都能正常工作.我们制作每一个焊头时，都会对谐振频率作调整，要求做到谐振频率与设计频率误差小于0.1 KHZ，如 20KHz 焊头，我们焊头的频率会控制在19.90—20.10 KHz，误差为5‰。

6、 节点

焊头、变幅杆均被设计为一个工作频率的半波长谐振体，在工作状态下，两个端面的振幅最大，应力最小，而相当于中间位置的节点振幅为零，应力最大。节点位置一般设计为固定位，但通常的固定位设计时厚度要大于3mm，或者是凹槽固定，所以固定位并不是一定为零振幅，这样就会引致一些叫声和一部分的能量损失，对于叫声通常用橡胶圈同其它部件隔离，或采用隔声材料进行屏蔽，能量损失在设计振幅参数时予以考虑。

7、 网纹

超声波金属焊接通常会在焊接位表面，底座表面设计网纹，网纹设计的目地在于防止金属件的滑动，尽可能将能量传递到熔接位。网纹设计一般有方形、菱形、条形网纹。黄金手饰等金属包覆焊头与底座根椐要求不能设计纹路，网纹的大小与深浅根据具体的焊接材料要求来确定。

8、 加工精度

超声波焊头因为工作于高频振动情况下，应尽量保持一个对称设计，以避免声波传递的不对称性导致的不均衡应力及横向振动（我们所用于焊接的焊头利用的是超声波振动的纵向传递，对于整个谐振系统而言），不均衡振动能导致焊头发热及断裂。超声波焊接应用于不同行业对加工精度要求是不同的，对于特别薄的工件如锂离子电池极片与极耳的焊接、金箔等的包覆等对加工精度的要求非常高，我们所有的加工设备均采用数控设备（如加工中心等），这样才能保证加工出来的精度符合要求。

9、 使用寿命

一只焊头的使用寿命关键决定于两个方面：一、材料，二、工艺

材料方面：超声波焊接要求金属材料有柔顺性好（声波传递过程中机械损耗小）好的特点，所以最常用的材料为铝合金及钛合金，但超声波金属焊接要求焊头耐磨损（要求较高的硬度），使材料的选择变得比较困难，因为硬度和韧性似乎是天生对立的，这就要求我们选择非常高要求的材料，我们选择的优质钢村料能够比较好地解决这个矛盾，使焊头的有效寿命尽量地提高。

工艺方面:包括有加工工艺及后续处理工艺，加工工艺在前面已详细描述过，后续处理包括热处理及参数的修整，基于我公司选择的材料，我们有独创的热处理工艺去保证；在每一个焊头制作完成后，单独都要进行参数的测定及调整，以保证出品。

⑨ 超声波焊接机原理

超声波焊接是通过供电箱把市电转换成高频高压信号，在通过换能器把信号转变成高频机械振动，加在塑料制品上，让制品之间产生摩擦从而升温，等温度达到熔点，再加一定的压力，最后冷却成型就完成焊接了。