1. 超声波金属焊接机的技术要求
超声波金属焊接机和超声波塑料焊接机到底有哪些不同呢?
1. 首先,工作方式不一样。通常,超声波塑料焊接中焊头振动方向垂直于焊位,超声波金属焊接中焊头振动方向平行于焊位。有些特殊情况下,塑料焊也可采用平行方向,如较薄的塑料件。
2. 其次,由于超声波应用于焊接金属,对超声波焊接技术提出了更高的要求;相对于普通的塑料焊接,对功率容量、功率密度、稳定性及自动化控制等各个方面的要求,不是同一个级别。现国内超声波塑料焊接用发生器基本都采用自激式电路,典型代表为:8400、8700全桥电路及台湾机器常用的半桥电路,显著特点为有个调谐电感。如果将现有的用于塑料焊接的成熟技术直接转嫁到金属焊上,其技术上的先天不足,将导致产品的不稳定使用;其唯一的优势就是价格便宜,但对于金属焊本身的高要求,这点优势是很苍白的。
1. 高功率容量、稳定的超声波发生器:
稳定的超声波发生器首先要求为:频率自动跟踪。频率自动跟踪能保证换能器系统能工作在谐振状态,即焊头振幅的最大化。采用频率自动跟踪技术,更换模具及工作时无须调频,才是用于金属焊的基本要求。有可调电感手动调频率的设备,基本都满足不了要求。
稳定的超声波发生器还要要求:恒振幅功能及振幅的无级可调。恒振幅功能,它能保证焊接的一致性,为稳定生产的关键;振幅的无级可调是保障设备用途的基本,例如在同一设备上通过参数调整既能焊铜,也能焊铝材料。
高功率容量:金属焊相对于塑料焊,要求高的能量密度,必然有相对高的功率容量,如20kHz的机器,基本上要求3000W以上的功率容量。很多公司对于功率容量经常出现虚假标称,那我们只需和他们所做的塑料焊机比较一下即可,因为塑料焊机标称太高是无人信的。
2. 高品质焊头:金属焊作为工业用途,必然要求高寿命的焊头。
3. 高品质换能器:如20kHz的换能器,必须能长期承受3kw以上负载。很多公司的换能器,用普通塑料焊的换能器,外观上很难分辨,这是不负责任的做法。
4. 优质控制系统:具有焊接能量、时间、高度三种基本控制模式,多种质控软件满足不同需求。
2. 超声波电池焊接要求
作为超声波焊接的条件,最重要的是施加焊接能源的时间(振动、焊接时间)长短和压力,当然,其他条件也是很重要的。
焊接温度
超声波焊接材料的粘流温度。否则材料不会熔化。与振幅有关,振幅越高,温度上升越高。
加压力
使用圆柱形的工瞪眼对成型品进行加压。一般压缩空气压为0.1 -0.3MPa(压力表),有时会更高一些。但是如果采用高压的话,则会阻碍圆柱形的振动。
焊接时间
因材料的各类与制品的形状而异,有些成型品的焊接时间只需要0.2秒就已足够了。时间过长会造成过度焊接而产生大量的飞边与气泡,从而导致气密不良,必须注意。
冷却(保持)时间
对于结晶性塑料,若温度在融点以下,连接部分就会被凝固,通常加压时间保持在0.1-0.2秒之间。
超声波焊机要求:
焊接的焊头由下到上分三部分:焊头、放大器和换能器(超声波换能器)。三者按照一定的比例进行放大。如换能器的振幅为6MM,则放大器可以放大三倍至18MM,到焊头的振幅可增加到36MM。当然,振幅增加,焊头的寿命会降低。被焊接材料不同,所需的振幅也不相同。
3. 超声波焊接机的焊头可以定制吗是怎么定制呢
超声波工装夹具俗称超声波模具、超声波焊头(Horn),由上、下模两部分组成。超声波的机械振动经增幅器放大后传给焊头,焊头的形状和尺寸取决于工件表面,焊头用螺纹联结方法固定在增幅器下端。不同产品焊接要求不同,对焊头的设计要求便不同。
1、首先确定产品的焊接要求,确定超声波模具的使用周期、磨损率,根据这些要求选择合适的金属材料。
2、其次是形状的要求,以及选用哪种熔接工艺,还有超声波模具的尺寸,压力传达区、功率大小,焊接是否会使产品变形,能否实现一次性的完美焊接等。
3、自身产品的材料,要针对性选择,这决定了模具的振幅,应接受超声能量导能线的形式,大小和位置。不同的塑料组合时如何设计接触位,这些都需要去考虑。
4、超声波工装夹具最好能将待熔接产品底部及四周包围,能提供较好的支撑,避免塑料件于熔接过程中因振波而发生位移等现象;
5、超声波工装夹具本身的接触面形状最好能与产品表面完全贴合,避免两焊接件互熔时因间隙而造成熔接后成品外观受损,为方便取放件,可以预留10丝;
6、为延长超声波工装夹具使用寿命及避免成品外观乱伤,底工装最好能做抛光处理。
焊头属于电子模,不同于塑胶模或其它机械模具,参数要与机器匹配,请找专业超声波塑焊工厂制作。
4. 超声波金属焊接机技术要求
超声波金属焊接机与超声波塑料焊接机在工作方式、技术要求以及机器组件上存在显著差异。在工作方式上,塑料焊接中的焊头振动方向通常垂直于焊位,而金属焊接中则要求焊头振动方向平行于焊位。特殊情况下,如处理较薄的塑料件,塑料焊接也可采用平行振动方向。然而,金属焊接对超声波焊接技术的挑战更大,对功率容量、功率密度、稳定性以及自动化控制等多方面的要求远高于普通塑料焊接。国内大部分用于塑料焊接的超声波发生器采用自激式电路,如8400、8700全桥电路和台湾机器常用的半桥电路,电路中通常配备有调谐电感。若将塑料焊接的成熟技术直接应用到金属焊接上,技术上的不匹配可能导致产品使用不稳定,虽然成本较低,但对于金属焊接的高标准要求,这一优势显得苍白无力。
在超声波金属焊接机的技术要求方面,首先,稳定高效的超声波发生器是关键。理想的超声波发生器应具备频率自动跟踪功能,能确保换能器系统始终处于谐振状态,实现焊头振幅的最大化。同时,设备应具有恒定振幅功能及振幅无级可调特性,以保证焊接过程的一致性和设备的多功能性。功率容量的高低直接关系到能量密度的大小,金属焊接通常需要更高的功率容量,比如20kHz的机器,功率容量至少需要3000W以上。另外,品质优良的焊头和换能器也是金属焊接成功的关键因素。金属焊接作为工业用途,要求焊头具有高寿命,而高性能的换能器需能长期承受3kw以上的负载。最后,优质控制系统对于满足不同焊接需求至关重要,它通常包含焊接能量、时间、高度三种基本控制模式,并且配备多种质控软件以适应不同应用场景。
超声波金属焊接是19世纪30年代偶然发现的。它类似于摩擦焊,但有区别,超声焊接时间很短,温度低于再结晶;它与压力焊也不相同,因为所加的静压力比压力焊小的多。一般认为在超声波焊接过程中的初始阶段,切向振动出去金属表面的氧化物,并是粗糙表面的突出部分产生反复的微焊和破坏的过程而使接触面积增大,同时使焊区温度升高,在焊件交界面产生塑性变形。这样在接触压力的作用下,相互接近到原子引力能够发生作用的距离时,即形成焊点。焊接时间过长,或超声波振幅过大会使焊接强度下降,甚至破坏。
5. 倒挂式四头超声波焊接机技术参数
倒挂式四头超声波焊接机的技术参数如下:
6. 超声波焊接 工装 要求
1、超音波的熔焊应用方法
一、 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摩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。
二、 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。
三、 埋植: 借着焊头的传道及适当的压力,瞬间将金属零件(如螺母、螺杆等)挤入预留塑胶孔内,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的强度,可免除射出模受损及射出缓慢的缺点。
四、 成型: 本方法与铆焊法类似,将凹状的焊头压在塑胶品外圈,焊头发出超音波超高频振动后将塑胶熔融成型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、喇叭的固定成型,及化妆品类的镜片固定等。
五、 点焊: A、 将二片塑胶分点熔接无需预先设计焊线,达到熔接目的。 B、 对比较大型工件,不易设计焊线的工件进行分点焊接,而达到熔接效果,可同时点焊多点。 六、 切割封口: 运用超音波瞬间发振工作原理,对化纤织物进行切割,其优点切口光洁不开裂、不拉丝。
2、超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面,在加压的情况下,使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。