超声焊接资料
超声焊接原理
超声焊接原理超声焊接是一种利用超声波在工件表面产生局部高温，通过材料的塑性变形和扩散结合来实现焊接的方法。
它是利用超声振动的作用，使焊接界面产生相对运动，利用材料的塑性变形和扩散结合来实现焊接的一种焊接方法。
超声焊接主要用于金属和塑料等材料的焊接，广泛应用于汽车、电子、航空航天等行业。
超声焊接的原理主要包括超声振动、摩擦加热和塑性变形三个方面。
首先，超声振动是指通过超声波发生器产生的高频振动，传递给焊接头，焊接头再将振动传递给工件表面，使工件表面颗粒产生微小的振动，从而产生摩擦热。
其次，摩擦加热是指工件表面颗粒由于超声振动产生的摩擦力，使工件表面颗粒之间产生热量，达到局部高温的目的。
最后，塑性变形是指在局部高温的作用下，材料发生塑性变形，形成金属流，填充焊接接头间的空隙，最终实现焊接。
超声焊接的优点主要包括焊接速度快、能耗低、焊接接头强度高、焊接过程无需添加外部焊剂等。
首先，焊接速度快是由于超声振动的作用，使得焊接过程中局部高温快速达到，从而大大缩短了焊接时间。
其次，能耗低是指超声焊接过程中，焊接头只在焊接接头处产生热量，减少了能量的浪费。
再者，焊接接头强度高是由于超声焊接过程中，焊接接头处产生的塑性变形，使得焊接接头的强度大大提高。
最后，焊接过程无需添加外部焊剂是指超声焊接过程中，不需要额外的焊接材料，减少了对环境的污染。
然而，超声焊接也存在一些局限性，如焊接材料的选择范围较窄、焊接头设计和加工难度较大等。
首先，焊接材料的选择范围较窄是由于超声焊接对材料的要求较高，只有一些特定的金属和塑料材料才能进行超声焊接。
其次，焊接头设计和加工难度较大是指超声焊接头的设计和加工需要考虑到焊接过程中的超声振动传递和焊接接头的形成，这对焊接头的设计和加工提出了较高的要求。
总的来说，超声焊接作为一种高效、环保的焊接方法，具有广阔的应用前景。
随着科技的不断进步，超声焊接技术也将不断完善和发展，为各行各业的发展提供更加可靠的焊接解决方案。
超声波焊接技术
超声波焊接技术大全n ewmaker超声波焊是一种快捷，干净，有工工国效的装配工艺，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，效率咼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！11Ultrasonic WeldingHatt jitint itiretw(nti J ildltCilYf ( pWelding Technique• Poor but joint design< Eicesske M6l (9 timff f E?(強睜钊叫 汕卑「gy * £xlidtng nielt re suds in a visual defect♦ Improved bull J G I nt design• Reduced w»ld tlnw * R^uc&d w&ld &n@rgy • Exuding 12雷H (/Isible) • FE?»sh 俪 |p jddwd* R&ductlanln wflIM ar«a • Exiting mol( not mult In a visual defect♦ Step joint design# Fwprcv^d -sneM f«si$nnce • Exiting nt< does nor mult in a visual dated♦ Assist in locaiiftg 因厲昂Ultras onic Weldi ng 1W elding TechniquesUltrasonic WeldingAirorplious polymerSeml-crystalhie polymer Ditn” Small part Largs part Small part L 白 ”g 电 part hS3 - 0405 *0.605 - 070.1 ・ to0 60° (0 9Q D90®rypiattdimlttr di tin ■» > in/! \iiHiUimt ^7 s/Ultras onic Weldi ng2Welding TechniquesUltrasonic WeldingUltras onic Weldi ng 3Welding TechniquesUltrasonic Weldinga严surrounding energy directorI —Ultras onic Weldi ng 4.弯曲性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。
特种焊接技术--第五章超声波焊接
1-发生器 2-换能器 34-耦合杆 A-发生器 B聚能器 -声学系统 5-上声极6-焊件7-下声级8-电磁加压装臵 C-加压机构 D-控制装臵 9-控制加压电源10-程控器 19 材料科学与工程学院 压力焊
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特种焊
1、超声波发生器 是焊机的核心设备。它是一种具有超声频率的 正弦电压波的电源，实质是一个包括机械振动系统 在内的单级或多级放大的自激振荡器。作用是将工 频（50Hz） 电流变成 15 ~ 60Hz 的震荡电流，并通 过输出变压器与换能器相耦合。 2、声学系统 超声波的关键部件，是电声耦合装臵（声学系 统），由换能器、聚能器（变幅杆）、耦合杆（传 振杆和上下声极）等组成。 主要作用是传输弹性振动能给焊件，以实现焊 接。声学系统设计的关在于按照选定的频率计算每 个声学组元的自振频率。
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特种焊 2、缝焊 缝焊时超声波通过旋转运动的圆盘状声极传输 给工件，形成具有密封性的连续焊缝。 缝焊可以获得密封的连续焊缝。通常工件被夹 持在上、下焊盘之间。在特殊情况下可采用平板式 下声极。
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特种焊 3、环焊 用环焊方法可以一次形成 封闭形焊缝，采用的是扭转振 动系统。焊接时焊盘扭转，振 动振幅相对于声极轴线呈对称 线性分布，轴心区振幅为零， 焊盘边缘振幅最大。显然环焊 最适用于微电子器件的封装工 艺。有时环焊也用于对气密要 求特别高的直线焊缝场合，此 时可采用部分重叠环焊方法， 类似缝焊获得连续直线焊缝。
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特种焊 （1）换能器 将发生器的电震荡能转换成相同频率的机械振 动能，是焊机的机械振动源。有磁致伸缩式和压电 式两种。 磁致伸缩效应是当铁磁材料臵于交变磁场中， 将会在材料的长度方向发生宏观的同步伸缩变形现 象，常用镍片和铁铝合金，工作可靠，但换能效率 仅为20~30%，已被压电式换能器所替代。 压电式是利用某些非金属压电晶体（如石英、 锆酸铅、锆钛酸等）的逆压电效应。当压电材料在 一定晶面上受到压力或拉力时，会出现电荷，称为 正压电效应；反正，当在压电轴方向馈入交变电场 时，晶体会沿一定方向发生同步收缩现象，称逆压 电效应。效率高达80~90%，但寿命短。
超声波焊接手册
.0《焊接手册》第一册第31章超声波焊接作者齐志扬审者李致焕31.1概述超声波焊是利用超声频率（超过16KH Z）的机械振动能量在静压力的共同作用下,连接同种或异种金属、半导体、塑料及金属陶瓷等的特殊焊接方法。
金属超声波焊接时,既不向工件输送电流,也不向工件引入高温热源,只是在静压力下将弹性振动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及随后有限的温升。
接头间的冶金结合是在母材不发生熔化的情况下实现的,因而是一种固态焊接。
31.1.1工作原理典型的超声波焊接系统见图31-1图31-1超声波焊原理1-发生器2-换能器3-传振杆4-聚能器5-耦合杆6-静载7-上声极（焊头）8-工件9-下声极（焊座）F-静压力V1-纵向振动方向V2-弯曲振动方向由上声极传输的弹性振动能量是经过一系列的能量转换及传递环节产生的,这些环节中,超声波发生器是一个变频装置,它将工频电流转变为超声波频率（15~60KHZ）的振荡电流。
换能器则利用逆压电效应转换成弹性机械振动能。
传振杆、聚能器用来放大振幅,并通过耦合杆上声极传递到工件。
换能器、传振杆、聚能器、耦合杆及上声极构成一个整体,称之为声学系统。
声学系统中各个组元的自振频率,将按同一个频率设计,当发生器的振荡电泫频率与声学系统的自振频率一致时,系统即产生谐振（共振）,并向工件输出弹性振动能。
31.1.3超声波焊的机理（1）超声波焊焊缝的形成主要由振动剪切力、静压力和焊区的温升三个因素所决定。
综观焊接过程,超声波焊经历了如下三个阶段。
摩擦:超声波焊的第一个过程主要是磨擦过程,其相对磨擦速度与磨擦焊相近只是振幅仅仅为几十微米。
这一过程的主要作用是排除工件表面的油污、氧化物等杂质,使纯净的金属表面暴露出来。
（2）应力及应变过程：从光弹应力模型中可以看到剪切应力的方向每秒将变化几千次,这种应力的存在也是造成磨擦过程的起因,只是在工件间发生局部连接后,这种振动的应力和应变将形成金属间实现冶金结合的条件。
超声波焊
图1超声波焊的原理
1—发生器；2—换能器；3—传振杆； 4—聚能器；5—耦合器；6—静载荷； 7—上声极；8—焊件；9—下声极； F—静压力；v1—纵向振动方向； v2—弯曲振动方向
2.1、超声波的分类
根据接头形式分类：超声 波焊可分为点焊、缝焊、 环焊和线焊等。 不同类型的超声波焊得到 的焊缝形状不同，分别为 焊点、密封连续焊缝、环 焊缝和平直连续焊缝。 【1】点焊 根据能量传递方式，点焊 可分为单侧式和双侧式两 类。
3.2、超声波焊接工艺
3.2.1 接头设计 超声波焊接的接头目前只限于搭接一种形式。考虑 到焊接过程母材不发生熔化，焊点不受过大压力， 也没有电流分流等问题，设计焊点的点距s、边距e 、和行距r等参数。
1、边距e 电阻点焊时为了防止熔合溢出而要求 e>6δ (δ为板厚)。超声波点焊不受此限制，可以比 它小，只要声极不压碎或穿破薄板的边缘，就采用 最小的e，节省母材，减轻质量。
点焊机
当超声振动能量只通过 上声极导入时为单侧式 点焊；
分别从上、下声极导入
时为双侧式点焊。目前 应用最广泛的是单侧导 入式超声波点焊。
图2 超声波点焊的能量系统类型 1—静压力 2—上声极 3—焊件 4—下声极 V—振动方向
根据上声极的振动情 况，点焊分为纵向振 动式、弯曲振动式和 介于两者之间的轻型 弯曲振动式。 纵向振动系统主要用于 小功率超声波焊机， 弯曲振动系统主要用 于大功率超声波焊机 ，而轻型弯曲振动系 统适用于中小功率的 超声波焊机。
1.2、超声波的原理
超声波焊接时既不向焊件输送电流，也不向焊件 引入高温热源，只是在静压力作用下将弹性振动 能量转变为焊件间的摩擦功、变形能及随后有限 的温升。接头之间的冶金结合是在母材不发生熔 化的情况下实现的，因而是一种固态焊接方法。 超声波焊接的原理如下：
超声焊接工艺知识培训
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超声焊接操作技巧与注意事项
操作技巧
选择合适的工具和参数
根据材料类型和厚度选择合适的超声波焊接 机，并调整适当的功率、时间和振幅。
控制压力与热量
适当的压力和热量分布是确保焊接质量的关 键，需根据实际情况进行调整。
材料对齐与定位
超声波传播
超声波通过焊头传递到待焊接工件表面，使工件表 面产生剧烈摩擦和压缩。
金属键合
在摩擦和压缩的作用下，工件表面金属原子间形成 金属键，实现工件的连接。
超声焊接的特点与优势
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高效快速
超声焊接速度快，能够实现高 效的生产。
节能环保
超声焊接的能耗较低，且无污 染，符合绿色制造的要求。
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超声焊接设备与工具
超声波发生器
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作用
产生高频振动，提供超声波能量。
类型
晶体管、电子管、集成电路等。
调节参数
输出功率、频率、波形等。
换能器
作用
将超声波发生器产生的振动转换为机械振动。
材料
压电陶瓷、钛酸钡等。
连接方式
夹紧式、插入式、一体式等。
焊头与焊针
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作用
传递超声波能量，实现工 件间的连接。
确保待焊接材料紧密贴合，无错位，以获得 更好的焊接效果。
操作熟练度
通过实践不断提高操作熟练度，以实现高效、 高质量的焊接。
安全注意事项
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佩戴防护眼镜
操作过程中，应佩戴专业的防 护眼镜，以防飞溅伤害。
超声波焊接原理
超声波焊接原理
超声波焊接是利用超声波的机械振动能量将两个物体通过牢固的结合形成一体的焊接技术。
其原理基于以下几个步骤：
1. 超声波的产生：通过超声波发生器产生高频电信号，再通过换能器将电能转换为机械振动能量。
2. 超声波的传导：超声波能量通过变幅器和共振体传导到焊接头部。
变幅器增幅电信号，使其振幅达到数十微米，共振体能够将信号传导到焊接头。
3. 介质的作用：焊接头部和物体表面之间加入一层介质，常用的有液体或者薄膜。
介质的作用是传递超声波能量并提供均匀的压力。
4. 界面振动：超声波通过介质传导到物体表面后，产生机械振动。
由于介质和物体表面的分子间力的相互作用，界面处的分子开始随着超声波振动。
5. 界面松动：随着界面分子的振动，分子之间的键开始松动，使得两个物体表面之间的间隙变大。
6. 摩擦发热：由于振动引起的分子间摩擦，界面处的温度迅速上升，松动的分子逐渐进一步松动。
7. 塑性变形：随着温度上升，物体表面的塑性材料开始软化，界面的表面变得粘性。
这使得两个物体表面更容易接触并形成
定位。
8. 冷却固化：当超声波停止传递时，焊接头部冷却并逐渐固化，使得两个物体牢固地连接在一起。
超声波焊接利用超声波的振动能量和摩擦发热将物体表面加热、软化并连接在一起。
其具有焊接速度快、能量消耗低、连接牢固可靠等优点，广泛应用于汽车、电子、医疗器械等行业。
超声焊接原理
超声焊接原理
超声焊接是一种利用超声波产生的高频振动来实现金属或塑料零件的焊接的技术。
其原理是通过将超声波能量转化成机械振动能量，使接触表面产生相对位移和摩擦热，从而实现材料的熔融和焊接。
超声焊接的原理主要包括以下几个方面：
1.超声波的产生：超声焊接机通过压电晶体或磁致伸缩材料产生高频振动，将电能转化为机械能，产生超声波。
2.超声波的传播：超声波通过焊接头（sonotrode）传播到焊接界面，焊接头的振动频率通常在20kHz至70kHz之间，可根据焊接材料的类型和厚度进行调节。
3.接触表面的摩擦：焊接头对接触表面施加振动，使接触表面产生相对位移和摩擦热。
在金属焊接中，摩擦热可以导致材料表面的塑性变形和局部的熔化；在塑料焊接中，摩擦热可以使塑料材料表面软化。
4.焊接压力的施加：在超声振动的作用下，通过施加一定的焊接压力，将材料的表面紧密接触，以促进熔融和焊接。
5.焊接质量的控制：通过控制超声振动的参数，如频率、振幅、焊接时间等，以及控制焊接压力和温度，可以实现对焊接过程和焊接质量的精确控制。
超声焊接适用于金属和塑料等材料的焊接，具有焊接速度快、无需焊接辅料、无污染等优点，广泛应用于汽车、电子、医疗器械、包装等行业中。
特种焊接技术超声波焊
现再结晶现象。
二、接头形成过程
3．固相接合阶段
随着摩擦过程的进行，微观接触面积越来越大，接触部 分的塑性变形也不断增加，焊接区内甚至形成涡流状的塑 性流动层，导致焊件表面之间的机械咬合; 引起了物理冶金反应，在结合面上产生联生晶粒，出现 再结晶、扩散、相变及金属间的键合等冶金现象，形成牢 固的接头。
超声波焊属于固相焊接，目前主要用于小型 薄件的焊接，焊接质量可靠，经济性较好。 超声波焊不仅可以焊接铝、铜、金等较软的 金属材料，也可用于钢铁材料、钨、钛、钼 等金属的焊接，物理性质相差悬殊的异种金 属，甚至金属与半导体、金属与陶瓷等非金 属以及塑料等异种材料均可以采用超声波焊。
6.3 典型材料的超声波焊
在焊接铝制点火模件衬底和铜制衬垫时，通 过超声波自动焊接系统可达到每小时完成 3000个焊点的生产效率。 对于不同厚度的金属材料也有很好的超声波 焊接性，甚至焊件的厚度比几乎可以是无限 制的 。 异种金属焊接时，接头组织比较复杂 。
对于金属钼、钨等高熔点的材料，由于超声 波焊可避免接头区的加热脆化现象，从而可 获得高强度的焊点质量。 高硬度金属材料之间的超声波焊接、或焊接 性较差的金属材料之间的焊接，可通过添加 中间过渡层的方法实现超声波焊接。 对于多层金属结构，也可以采用超声波焊。
二、塑料的超声波焊
塑料焊接时，通常尽量将焊件的结合面置于 谐振曲线的波节点上，以便在这里释放出最 高的局部热量，以使材料受热熔化达到焊接 的目的。 塑料超声波焊机一般由超声波发生器、焊压 台和焊具三大部分组成。
二、焊件表面准备
超声波焊时，对焊件表面不需进行严格清理，因为超
声振动本身对焊件表面层有破碎清理作用。 焊件表面被严重氧化或已有锈蚀层，焊前仍需清理， 通常采用机械磨削或化学腐蚀方法清除。
超声波焊接
可太大，典型的导熔线尺寸如下图所示
2.3.沟槽式焊接面
这种焊接采用间距式移位焊接，设计时凹凸面保持一定的间隙和斜度，适用于要求完全密封的焊接，同时，沟槽式焊接面提供自定位功能，而且放置毛边的产生，如下图所示，沟槽式焊接面设计的最小壁厚要求是2mm。
三、焊接原则
1.正确的导熔线设计
导熔线的设计必须保证焊接面的初始接触区域较小，以降低超声波焊接过程所需要的总能量，增加焊接强度，同时减少焊头与塑胶件接触时间，以减少焊接面毛边的产生。
2.设计定位特征
在两个塑胶件焊接面开始接触之前，在零件之间设计定位特征能够保证两个塑胶件的准确定位，这有利于提高超声波焊接的质量和提高焊接的尺寸精度，定位特征包括定位柱、孔、凸台和边等，如下图所示，当然也可以设计辅助夹具来增加定位，但不推荐这样。
3.焊接面均匀一致并紧密接触
塑胶件的两个焊接面必须均匀一致并紧密接触，尽可能保持在同一平面，从而使得能量均匀传导，有利于取得一致的焊接效果，并减小毛边产生的可能性。
4.美工槽设计
在塑胶件焊接面的四周增加0.25~0.64mm的间隙，可以避免焊接时产生的毛边外露与塑胶件外表面，同时可以使得塑胶件之间的变形不易被发现，从而提高塑胶件的外观质量。
5.增加塑胶件焊接面与焊接头的面积
增加塑胶件焊接面与焊接头的接触面积有利于能量的传导，增加焊接强度。
6.把近程焊接作为第一选择
近程焊接是指焊接面距离焊接头接触位置在6mm移位，远程焊接是指焊接面距离焊接头接触位置大于6mm，在设计塑胶件的超声波焊接时，应当考虑到是否有足够的能量传达到焊接面，大多数的塑胶材料的近程焊接性能均强于远程焊接性能，因此，应该尽可能把近程焊接作为第一选择，远程焊接作为第二选择。
超声波焊接结构设计通用课件
智能化、自动化的焊接设备与工艺
随着工业4.0和智能制造的推进，智能化、自动化的焊接设备与工艺成为未来超声波焊接的发展趋势。 通过引入人工智能、机器学习等技术，可以实现焊接过程的自动化和智能化控制，提高焊接质量和效 率。
为了实现智能化、自动化的焊接，需要深入研究焊接过程的物理和化学机制，建立完善的焊接数据库 和知识库，开发高效的算法和模型，提高设备的智能化和自主化程度。同时，还需要加强与自动化、 计算机科学等领域的交叉合作，推动超声波焊接技术的创新发展。
感谢观 看
THANKS
表面处理不当
焊接前对材料表面进行清洁和预处理， 去除油污、氧化膜等，可以提高焊接 强度。
材料不匹配
不同材料的声阻抗差异可能导致能量 传递效率降低，影响焊接强度。解决 方法是选择声阻抗相匹配的材料或采 用特殊的超声波焊接参数。
焊接参数不当
调整合适的焊接时间、压力和功率等 参数，以达到最佳的焊接效果。
焊接变形的问题
超声波焊接结构设 计通用课件
目 录
• 超声波焊接结构设计中的挑战与 • 未来超声波焊接结构设计的发展
01
超声波焊接技术概述
超声波焊接的定义与原理
超声波焊接定义
振动传递
超声波焊接是一种利用高频振动能量 来实现塑料、金属等材料连接的工艺 方法。
焊头将振动能量传递至工件，使工件 产生摩擦热和塑性变形，从而实现工 件之间的连接。
03
超声波焊接结构设计实例
塑料焊接结构设计
超声波焊接工作原理
超声波焊接工作原理
超声波焊接是一种利用超声波在材料界面产生剧烈摩擦热而实现焊接的方法。
其工作原理如下：
1. 超声波发生器产生超声波：超声波是指频率高于20kHz的
机械波，通常使用频率在20kHz-60kHz之间的超声波。
2. 超声波通过换能器传递：超声波发生器会将电能转化为机械振动能，通过换能器将振动能传递到工作头部。
3. 工作头部振动：工作头部内部有一个振子，接受到换能器传递的振动能后开始振动，并将振动能传递到焊接接触面。
4. 材料剧烈摩擦热产生：当工作头部与焊接接触面接触时，因为接触面之间有些微的间隙，工作头部的振动会引起接触面的高频摩擦运动，从而产生摩擦热。
5. 材料局部软化：由于摩擦热的作用，接触面的局部区域会被加热到临界温度以上，使得材料表面局部软化，形成塑性流动层。
6. 塑性流动层的形成：当达到一定程度的软化温度时，材料表面就会形成塑性流动层，这层材料具有一定程度的流动性。
7. 熔汇与结合：在两接触面产生摩擦热的作用下，塑性流动层流向工件内部，使得两材料的表面粘接在一起，形成焊接接头。
总结来说，超声波焊接是通过超声波产生高频振动，通过振动产生的摩擦热使材料局部软化形成塑性流动层，最终实现两材料的粘接。
这种焊接方法具有快速、高效、无污染等优点，在各种行业中得到广泛应用。
《超声波焊接工艺》课件
超声波焊接的物理过程
01
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03
表面振动
超声波在焊接表面产生高 频率的振动，使接触面摩 擦生热。
材料融合
在高温和压力的作用下， 焊接材料发生塑性变形和 流动，实现焊接。
接头形成
通过材料的融合和相互渗 透，形成牢固的接头。
超声波焊接的工艺参数
振动频率
通常在20kHz至100kHz之间， 频率越高，焊接效果越好。
《超声波焊接工艺》ppt课件
目 录
• 超声波焊接工艺简介 • 超声波焊接原理 • 超声波焊接设备 • 超声波焊接工艺流程 • 超声波焊接的质量控制 • 超声波焊接的未来发展
01
超声波焊接工艺简介
超声波焊接的定义
01
超声波焊接是一种利用超声波能 量将两个或多个材料连接在一起 的工艺。
02
超声波焊接机产生高频振动，通 过接触面将能量传递到待焊接材 料上，使材料局部熔化或达到柔 性状态，从而实现连接。
结合人工智能和机器学习技术，实现焊接过程的自动控制和优化。
多功能超声波焊接技术
开发能够适应不同材料和焊接需求的超声波焊接设备，拓宽应用领 域。
超声波焊接与其他焊接方法的比较
01
热传导焊接
超声波焊接与热传导焊接在原理上有本质的不同，超声波焊接主要依靠
超声波的振动能量使材料表面产生塑性变形而结合，而热传导焊接则是
焊接压力
焊接压力过小，焊接 不牢固；压力过大， 则可能损坏材料。
焊件表面状态
焊件表面不干净或有 杂质，会影响焊接质 量。
焊件材料性质
材料的硬度、热导率 等物理性质会影响超 声波焊接的效果。
提高焊接质量的措施
控制焊接压力，确保在适当 的范围内。
超声焊接工艺
超声焊接工艺
超声波焊接是一种新型的焊接方法，其原理是利用超声能量使焊件表面的分子产生振动，使分子在界面处发生摩擦，产生热量使材料熔化，从而形成焊接。
利用超声波焊接，可以获得比较稳定的焊接效果。
超声焊接的原理与传统的机械振动焊接基本相同。
超声焊接方法与传统机械振动焊接方法相比有其独特之处：
（1）在焊接过程中，焊件不受传统机械振动焊接方法中因
金属和非金属材料之间的粘接而产生的振动和摩擦的影响。
因此，超声焊接设备在工作时不会产生任何机械振动，从而保证了其与传统机械振动焊接方法基本相同的优点。
（2）在超声焊接过程中，焊件之间不需加压或施加一定压
力即可实现连接。
因此，超声焊接设备不仅可以用于一般固体材料（如塑料、金属、陶瓷、玻璃等）的连接，而且还可以用于液体或气体材料的连接。
这对于航空航天、化工医药和电子等工业中需要进行压力密封、化学腐蚀和化学吸附等操作的场合是非常有用的。
（3）超声焊连接不仅能实现固体材料的连接，而且还可以
实现液体及气体材料的连接。
—— 1 —1 —。
超声波焊接主要参数
超声波焊接主要参数引言：超声波焊接是一种常用的无损接合技术，广泛应用于汽车、电子、塑料等行业。
超声波焊接的主要参数对焊接质量和效率有着重要影响。
本文将从超声波频率、振幅、压力和时间四个方面介绍超声波焊接的主要参数。
一、超声波频率：超声波频率是超声波焊接的重要参数之一。
超声波频率越高，焊接时产生的热量越少，焊接时间越短，焊点的熔化范围也越小。
但是，频率过高会增加设备成本和能耗。
因此，在选择超声波频率时需要综合考虑焊接质量和经济性。
二、振幅：振幅是超声波焊接的另一个重要参数。
振幅决定了焊接时的能量传递效率。
振幅过小会导致焊接质量不稳定，振幅过大则容易损坏焊接件。
因此，选择适当的振幅是确保焊接质量的关键。
同时，振幅的大小还会影响焊接速度和能耗。
三、压力：压力是超声波焊接的控制参数之一。
适当的压力能够增加焊接接触面积，促进熔化和固化过程，提高焊接质量。
但是，压力过大会导致焊接件变形或损坏，压力过小则容易产生焊接不牢固的现象。
因此，在超声波焊接过程中需要控制好压力的大小。
四、时间：焊接时间是超声波焊接的控制参数之一。
焊接时间的长短直接影响焊接效果和生产效率。
焊接时间过长会导致过热，焊接部位的烧毁或熔化，焊接时间过短则可能导致焊接不牢固。
因此，在超声波焊接时需要根据焊接材料和要求确定合适的焊接时间。
结论：超声波焊接的主要参数包括超声波频率、振幅、压力和时间。
这些参数对焊接质量和效率有着重要影响。
选择合适的超声波频率、振幅、压力和时间，能够确保焊接质量稳定，并提高生产效率。
在实际应用中，需要根据具体情况进行调整和优化，以满足不同焊接需求。
同时，还需要合理控制超声波焊接设备的工作状态，确保参数的稳定性和可靠性，以提高焊接的一致性和可重复性。
超声波焊接
超声波焊接超声波焊接技术在现代工业中扮演着重要的角色。
它作为一种高效、精准、无损的焊接方法，被广泛应用于各个行业，如汽车制造、电子设备生产等。
本文将为大家介绍超声波焊接的原理、应用以及未来发展趋势。
超声波焊接，顾名思义，是利用超声波振动产生的热量来进行焊接的一种技术。
通过将两个或多个金属件放在一起，并施加高频超声波振动，使金属表面产生摩擦热。
随后，这种热量将通过传导传递到金属的焊接接头处，使接头材料熔化，从而实现焊接目的。
超声波焊接具有多个独特的优势。
首先，它是一种非接触的焊接方法，利用声波而不是直接接触金属，因此有效地避免了与其他焊接方法相比可能导致的表面损伤或破坏。
其次，超声波焊接速度快、效率高，可以在短时间内完成焊接作业。
第三，由于焊接参数可以进行高度控制，超声波焊接可以实现高精度和可重复性。
最后，超声波焊接没有明显的烟雾、异味或气体排放，符合环保要求。
超声波焊接技术广泛应用于不同领域。
例如，在汽车制造业中，超声波焊接可用于焊接汽车零部件，如车身、前后灯、仪表盘等。
这种焊接方法可以提供可靠的连接，同时减少生产时间和成本。
此外，在电子设备制造领域，超声波焊接可用于连接导线、电子元件和电路板。
通过使用超声波焊接，可以确保连接的高效性和可靠性。
随着科技的不断进步，超声波焊接技术也在不断发展。
未来，超声波焊接技术可能在以下几个方面得到进一步改进和应用。
首先，随着人们对环保要求的提高，超声波焊接可能会更加注重减少能耗和排放。
其次，焊接材料的多样化也是一个重要的方向。
目前，超声波焊接主要适用于金属材料，但随着新材料的不断涌现，超声波焊接技术也需要适应更多种类的材料。
最后，自动化和智能化将是未来超声波焊接的发展方向。
通过引入机器人和自动控制系统，可以实现更高效、更精准的焊接过程。
综上所述，超声波焊接技术是一种高效、精准、无损的焊接方法，被广泛应用于各个行业。
它的非接触性、快速性和可控性使其成为现代工业中不可或缺的技术之一。
超声焊接技术
超声焊接技术1. 简介超声焊接技术是一种利用超声波振动和热塑性材料的相互作用产生摩擦热来实现材料的连接的技术。
它具有焊接速度快、焊接强度高、无需使用外加焊接材料等优点，广泛应用于汽车制造、电子设备制造、医疗器械制造等领域。
2. 工作原理超声焊接技术的工作原理是利用超声波的振动产生的高频摩擦热，将被焊接的两个部件表面加热至熔点以上，然后通过施加一定的压力使两个部件接触并形成焊接接头。
超声波的振动频率通常在20kHz到70kHz之间，振幅一般为10μm到100μm。
具体的焊接过程如下： 1. 将需要焊接的两个部件放置在焊接头下方，使其接触。
2. 施加一定的压力，使两个部件紧密贴合。
3. 发送超声波，产生振动。
4. 振动产生的摩擦热使两个部件的接触面温度升高。
5. 当温度升高到熔点以上时，材料开始熔化。
6. 停止振动，保持压力，使熔化的材料冷却固化，形成焊接接头。
3. 焊接设备超声焊接设备主要由以下几个部分组成： - 超声振动系统：用于产生超声波振动，通常包括超声换能器、振动堆等。
- 控制系统：用于控制超声振动系统的工作参数，如振动频率、振幅、压力等。
- 焊接头：用于传递超声波振动和施加压力，通常由钛合金制成，具有良好的耐磨性和导热性能。
- 夹具系统：用于固定被焊接的部件，保证焊接过程中的稳定性和精度。
4. 焊接材料超声焊接技术适用于热塑性材料的焊接，如聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯等。
这些材料具有良好的可塑性，在受热后能够熔化并形成牢固的焊接接头。
5. 应用领域超声焊接技术在各个领域都有广泛的应用，主要包括以下几个方面： - 汽车制造：用于汽车零部件的焊接，如车灯、仪表盘等。
- 电子设备制造：用于电子元器件的焊接，如电路板、连接线等。
- 医疗器械制造：用于医疗器械的焊接，如输液器、注射器等。
- 包装行业：用于包装材料的焊接，如塑料袋、瓶盖等。
6. 优缺点超声焊接技术相比传统的热熔焊接技术具有以下优点： - 焊接速度快：焊接时间通常在几百毫秒到几秒之间，比传统焊接技术快数十倍。
超声波焊接技术概述
超声波焊接技术概述超声波焊接是一种常用于塑料焊接的先进技术。
这种技术通过高频振动的超声波，将焊接部分的塑料材料加热至临界温度，然后使其迅速冷却固化，从而实现材料的焊接。
超声波焊接的原理是利用超声波振动产生的高频机械能，将其转化为热能。
具体来说，焊接部分的塑料材料放置在焊接头之间，然后施加一定的振动频率和振幅。
当超声波通过焊接头传递到塑料材料时，振动会使塑料分子摩擦碰撞，从而生成热量。
热量的积累会使温度升高，直至达到塑料的熔融温度。
此时，超声波停止振动，焊接头压力使熔化的塑料材料迅速冷却并固化，形成一个坚固的焊接接头。
超声波焊接技术具有许多优点。
首先，焊接速度快。
相比传统的热板焊接或热空气焊接，超声波焊接的热量传递更快，焊接时间更短，从而提高了生产效率。
其次，焊接过程中无需使用明火或显著增加材料温度，减少了焊接部分的变形和热损伤。
此外，超声波焊接具有良好的焊接强度和密封性，能够实现高质量的焊接效果。
超声波焊接技术广泛应用于各种塑料制品的生产过程中。
例如，塑料容器、电子产品外壳、汽车零部件等。
此外，超声波焊接还可以用于不同材料的焊接，例如塑料与金属的焊接。
这种多功能性使得超声波焊接成为许多行业的首选焊接方法。
然而，超声波焊接技术也存在一些限制和挑战。
首先，焊接部分的形状和尺寸对焊接质量有较大影响。
较复杂的形状和较大的尺寸可能会导致焊接接头不均匀或焊接强度不足。
其次，不同塑料材料的焊接特性不同，需要根据具体材料进行合适的超声波焊接参数设置。
最后，由于超声波焊接设备和工艺的高成本，适用于小批量或高要求产品的生产。
总体而言，超声波焊接技术凭借其高效、高强度和高质量的优点，在各个领域得到广泛应用。
随着科技的不断进步和发展，超声波焊接技术有望进一步改进和完善，以满足不同产业对于焊接质量和效率的需求。
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超声波焊接资料超声波的原理：超声波原理：超声波是与频率（声音的振动）有关，是超出人的听觉以外的，高频振动。
利用超声波振动频率，接触摩擦产生热能使塑料熔融而结合。
是先进的现代电子科技又一靓点。
依目前较为普遍的，即为每秒振动二万次﹙２０ＫＨＺ﹚与每秒振动１.５万次﹙１５ＫＨＺ﹚二种，超声波的生成，由50Hz的交流电输入功率提升器，将50Hz的高频电子能转变为15---20Hz 的高频电能再由换能器将其转为相同频率的（每秒1.5—2万次）机械振动。
超声波工作原理：由换能器输出的高频机械振动，再经过增幅器、焊头，将振动均衡的传到待焊工件上，使整个接触面磨擦产生热能，使塑胶料磨擦熔化而结合，一般焊接时间应小于一秒。
功率提升器：利用先进的电子科技，令一个标准的50周/秒（50Hz）的低频输入转为2万周/秒（20Hz）的高频输出。
换能器：将功率提升器所产生的高频电子能转换为高频机械震动。
增幅器：用以控制震幅（即焊接力的强弱）。
如焊接较细小的塑胶组件时，震幅太大便会将产品损坏，但如更换震幅较小的增幅器，则会令产品有良好的接焊效果。
焊头：是一枝半音波长的谐震金属节，经过调频后，在2万周的频率下震动，然后把震动平均的转移到塑胶组件上，所以每套塑胶组件需用配合其形状的焊头。
压力装置：由一个气筒，换能器，增幅器，焊头组成，利用适度的压力在设定的时间内压紧两块塑胶工件，以便开始焊接。
利用超音波振动频率，接触摩擦产生热能使塑料熔融而结合，依目前较普遍的，即为每秒振动二万次﹙２０ＫＨＺ﹚与每秒振动１．５万次﹙１５ＫＨＺ﹚二种，而依其方式又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迭﹙例：铆合、埋植等﹚，固定于塑料熔接机上之治具，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，离超音波振动，隔一段距离，藉其音波振动传导熔接。
超声波的优点：Ａ、可熔接除铁氟龙以外的热可塑性塑料。
Ｂ、熔接时间极为短暂，通常范围０．０５秒～１秒。
Ｃ、可经由介质如水、油等熔接于接合面。
Ｄ、熔接效果，可达实用程度。
Ｅ、可做直接与传导熔接。
Ｆ、材质熔接能量面生因塑料材质而异，而且并非超音波振动全部材质，只选发生择适合的振动热所，以产品表面无伤痕之顾虑，此为传导熔接之特色。
在较硬的塑料熔接时，更能发挥其熔接效果。
Ｇ、超音波熔接不会产生如化学药剂之毒性，为一安全性的熔接加工。
直接熔接：即先使材质如线或带相互熔和﹙例：铆合、埋植等﹚，固定于塑料熔接机上之模具，让其能量转换器﹙ＨＯＲＮ﹚直接在上面产生声波振动效能而熔接。
传导熔接：即熔接时，离超声波振动，隔一段距离，借其声波振动传导熔接﹙例：塑料壳熔接等﹚超声波的应用：超声波熔接技术在六十年代初已开始被运用，因为应用此技术能够缩短生产时间，具成本效益，故广泛为客户接受。
超音波应用范围极广，一般我们均熟悉被应用于医学上，而于工业领域中电子：运用自动化方案设计使用户达成规模化生产，同时确保产品之品质需求。
家电：对于数量巨大的消费品市场，密封、牢固、和美观是至关重要的。
汽车：超声焊接适用于焊接大型和不规则的工件，例如汽车保险杠、前后门、灯具等。
并且，对于需要规模生产的应用，可以通过计算机过程控制来实施自动焊接。
医疗：设备在无尘条件下的操作能力和焊接强度是同等重要的。
通过过程控制管理，可以实现可靠、高速的焊接效果。
玩具：免除使用螺丝、黏合剂、胶水或其它辅助品是超声焊接赋予这个高度竞争行业除了牢固、安全和简易以外的另一大诱人优势。
包装：从防腐包装到牙软管，都能采用超声波来使对接面的材料融合从而进行“缝纫”，美观、牢固是超声“缝纫”的主要特点超声波还应用于航天，造船等更高的领域。
超声波的应用方式：1、熔接2、铆合3、点焊4、埋植5、成型6、切割封口7、振落﹙切除﹚8、热熔。
除第8项热熔为超声波熔接变化外，其余均属超声波主要功能。
超声波焊接方式焊接:以超声波超高频率振动的焊头在适度压力下，使二块塑料的接合面产生磨擦热面瞬间熔融接合，焊接强度可与本体比美，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。
典型超声波焊接面的设计必须具备以下两个功能：焊接面的设计保证在焊接周期中对位方便。
焊线设计纤细，但必须有足够的可熔化材料令焊接面熔合。
具体设计方式要视乎应用在焊接何种工件设备中。
焊接压力、震幅等参数可调，保证焊头能接触到焊接面并施压，下工件为接受压力部份，置于底模中不动。
焊头因产生超声波高频，令上工件生热震动，因而能与下工件熔合，焊头停止震动后，压力保持，令熔解位置冷却成型。
整个焊接时间大多为少于一秒。
超声波焊接塑料过程中使能量能够集中，缩短焊接时间，提高焊接质量，焊接面的设计是十分重要的。
也是一项重要内容。
超声波焊接面的设计：1、导能三角形焊面图在两块塑料接面的一边，沿着焊面、加一条小三角形凸缘。
这凸缘将超声波振动聚集在三角的尖端，由此减小焊件的接触面积，而形成集中的超声波能量。
溶解的塑料均匀地流满焊面，产生坚固的接合力，而且能大量减少焊接时间。
2、手能台阶式焊面图台阶面加三角形凸缘使焊接力更为坚固，凸缘处塑料溶化后流入预留的空隙，能产生较大的切力及拉力强度。
3、峰谷式焊面图加强焊接面的三角形凸缘焊面。
峰谷两边应有间隙，以容许塑料件轻易合拼，同时又能让熔融的材料有流劝的空间。
4、剪切式焊面图这种焊面设计据有高度密封效果，由其对矩形与圆形零件按此方法设计。
这种焊接设计方法，由于有大量材料流动，焊接深度等于壁厚的1.25倍时，强度最好。
5．高度密封熔点设计：超声波焊接的方式：超声波铆接此方式用于两件不同材料的塑料件，一方为一塑料铆钉贯穿另一件材料，焊头焊接面设计成铆钉包覆状。
高频震动生热令塑料钉熔解成型包覆在另一件材料上。
将超声波超高频率振动的焊头、压着塑料品突出的梢头，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。
超声波点焊点焊:A，将二片塑料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。
两件平面塑料件，无舌榫亦无铆钉，焊头设计成手枪状，将一端焊穿而熔合在另一平面中。
优点在于焊接面不需任何特别设计，针对大型平面工件，焊头震幅高，焊头面的设计要视乎最后要求而设计。
超声波埋插:借着焊头下传及适当之压力，瞬间将金属零件（如螺母、螺杆等）挤入预留之塑料孔内，固定在一定深度，完成后无论拉力、扭力均可比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。
超声波成型：本方法与铆焊法类似，将凹状的焊头压着于塑料品外圈，焊头发出超声波超高频振动后将塑料熔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，及化装品类之镜片固定等。
超声波切割封口：运用超声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。
超声波超声波切除：超声波焊接需注意事项：当我们在超音波熔接作业时，就其制品的要求程度而言通常最容易发生的几种状况如下：强度无法达到欲求标准制品表面产生伤痕或裂痕制品产生扭曲变形或白色状(打白)制品内部零件破坏制品产生溢料或毛边制品熔接后，产生尺寸不稳定上述问题任何一项在我们作业中均有可能发生，然而要如何才能正确的诊断出问题所在是非常重要的一门课题，因为错误的诊断，势必成为无效且浪费成本、时间拖延的处理方式。
目前大家对超音波熔接作业的一些盲点：无法发挥超音波熔接机的真正效率不知如何设计塑料产品来配合超音波熔接加工不知道如何诊断超音波熔接过程所发生的问题其实这些问题，是因为大家长期无法正视自己产品对未来熔接加工方式的需求，而必须等用到或发生熔接上的问题再来探讨与思考，可惜这只是个治标方式，一旦事过境迁终将淡忘，待下一次的来临又发生同样的结局，究其原因是超音波熔接加工，通常是在成品的最后阶段，问题形成也是最后才发现，遗撼的是当在此时发现问题，先前的努力，也全部成为泡影，这是大家不可掉以轻心的，其实欲得良好的超音波制品取决于五项关键：超音波熔接机的出力与产品尺寸的配合(出力能量的选择)。
超音波模具的正确设计。
超音波熔接的条件(加工技术)。
超音波模具的正确架设。
产品的设计与超音波熔接的配合。
超音波熔接领域中，最有技术性的就是超音波HORN的设计与制造，因为它含盖曲率、波长、音速度、热传导、材料密度、机械加工温度的整合，机台的振荡系统是固定的，若以超音波熔接机是20KHZ(振动20000次/秒)×1500W(推动摩擦位移的功率)，超音波HORN经雕刻成形，至最后的形状尺寸确定后，振动频率与振幅就是要符合20KHZ与1.2安培以内的空载振幅，这个过程也就是整合上述的技术要领，超音波电子控制箱、机台、超音波下模，都可以由客户自制，惟独超音波HORN制造时，必需预留频率调整量的尺寸与检测，因为振动频率与电流超过此，超音波 HORN就要报废，无法补焊与整修，是其最难处，若无此信息与经验而自制超音波HORN，最易产生瞬间超负荷的应力，让超音波的心脏振荡子破裂.超音波塑料熔接的经济效益，决定于各种成本的正确分析，例如：该产品如何选用适当出力的超音波熔接机型？如何决定使用适当的功率？如何选择适合塑料产品的熔接频率？如何开设超音波模具来提高生产量？诸如此类问题，实非一般采购部门或经营者所能知悉。
我们也常听到使用超音波者的怨言，如大机型做小产品形成的浪费；小机型做大产品而形成的勉强及机械折损。
总而言之，商场是个千奇百怪的结合，利与义的标准本就难以定论，一种选择靠您的智慧；一种结果靠自己承担。
如何让您掌握效率？如何让您驾御属于您的生财器具？我们将提供您专业性的知识来配合您的需求，将超音波塑料熔接机的各种分类加以规划，作为一种客观的标准，祈使客户、厂商在使用超音波塑料熔接时避免一些疏忽的细节，并呼请勿抱以方便而失去分析的态度，去从事未来可能发生障碍的歧路。
因为超音波机台、模具，电子控制箱振动系统的寿命，将赖以正确的使用与维护，不容许其不协调的疏忽。
《塑料熔接机之分类》Ａ：依频率﹙ＫＨΖ﹚分类﹙如表﹚。
若要达到理想的熔接效果，最重要因素是如何选取超焊设备，塑料，制品的设计及焊线的设计等，但这些因素往往为用家所忽略。
要充分利用超声波熔接技术的优点，首先要采用一些熔点低的塑料，小心考虑制品及其焊线设计。
当拣选塑料时，客户应考虑到该塑料的属性，无论是无定型的，或是结晶体的。
对于熔接效果是否稳定可靠，塑料能否再用，选用合适塑料及良好的设计均不容忽视。
更要注意注塑后，塑料件的状态。
成形工件一定要有其稳定性，不应有变型，不可有气泡或缩水等问题。
注意以下各项，帮助你获得最佳焊接效果：熔接后，需接受的拉力是否要防水外观要求熔接后，能否接受熔接位外溢胶有否其它近似塑料可代替，何种塑料会适合该设计及可获得最佳的熔接效果焊接设计及位置如何设计工作，使之在熔接前容易装嵌如何设计底模使之有最佳承托力。