• 发布日期：2022-04-20
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超声波焊接技术具有经济、可靠、易于自动化集成等优点，是塑料焊接领域的常用技术。与传统的热源直接接触塑料产生热量的方式不同，超声波塑料焊接机设备通过摩擦产生热量。
了解加热速率
对于相同的材料，三个因素决定了加热速率:频率、振幅和焊接压力。对于现有设备，如15Khz、20Khz、30Khz或40Khz机器，频率是固定的。所以加热速度通常可以通过焊接压力来改变。一般来说，压力越高，升温速度越快。另外，你还可以改变振幅。和压力一样，振幅越大，升温速度越快。
当然，过大的压力和振幅也会对焊接质量产生不利影响，如材料劣化、泄漏、裂纹和焊瘤等。因此，超声波焊接需要一个优化工艺参数的过程。参数确定后，焊接过程可以实现高速、高强度的稳定输出。这也是超声波焊接被广泛应用于量产的原因。
振幅、频率和波长
在超声波焊接中，纵波以高频的形式传播，产生低振幅的机械振动。焊机的电能被转换成往复运动的机械能。为了理解振幅、频率和波长之间的关系，以及它们与发热的关系，我们需要知道超声波塑料焊接机设备的主要成分。
超声波塑料焊接机设备的主要部件有发电机、换能器、调幅器(有时也叫喇叭)和焊头。发电机将电压为120V/240V的50-60Hz电源转换成电压为1300V的20-40Khz电源运行，这些能量供给换能器，换能器利用圆盘形压电陶瓷将电能转换成机械振动，即当高频电流通过压电陶瓷时，压电陶瓷会产生应变位移。
转换器的振动被传递到调幅器。调幅器放大超声波的振幅，并继续将其传输到焊接头。焊接头继续放大超声波的振幅，并与零件接触。
最后，能量转移到两个组装部件的焊道位置。由于焊接棒为尖点设计，能量集中在尖点位置，同时在压力下摩擦产生热量。这种热量是由两种摩擦产生的，一种是上下部分材料之间的表面摩擦，另一种是材料内部的分子间摩擦。正是摩擦产生的热量使上下两部分在焊接位置熔化连接在一起。
时间、距离、力量和能量
焊接所需的热量取决于材料类型、焊缝设计和设备规格。传统的控制热量的方法是按时间模式焊接，即焊接一定时间，例如0.2-1s(一般小于1s)。然而，今天的超声波焊接设备往往可以设置和监测焊接距离，功率和能量。通过适当培训的操作人员，还可以根据实际情况和不同材料调整参数，以获得一致的焊接结果。这也大大提高了焊接的灵活性和可靠性。