超声波焊接工艺参数
超声波焊接工艺参数的设定
超声波焊接工艺参数的设定1.超声波频率：超声波焊接的频率通常在20kHz至70kHz之间。
不同的频率对焊接结果和效率会有影响。
高频率可以提高焊接效率，但需要用更高的功率和更小的焊接角度。
低频率可以提高焊接强度，但对于小尺寸部件可能不适用。
因此，合理选择合适的频率对于实现理想的焊接效果至关重要。
2.焊接压力：焊接压力是指超声波焊接过程中施加在焊接接头上的压力。
适当的焊接压力可以确保焊接接头良好的接触，同时避免过大的压力引起材料损坏。
一般来说，焊接压力应根据具体的焊接材料和接头形状进行调整，以达到最佳的焊接效果。
3.超声波振幅：超声波振幅是指超声波产生的振动幅度。
适当的振幅可以提高焊接质量和效率。
通常情况下，振幅应根据焊接材料和接头形状进行调整。
过大的振幅可能导致焊接接头变形，过小的振幅则可能无法达到理想的焊接效果。
4.焊接时间：焊接时间是指超声波焊接过程中的持续时间。
焊接时间的设定应根据具体情况来确定。
如果时间过长，可能导致材料热损失过多，焊接效果不理想。
而时间过短，则可能导致焊接接头未能完全熔融，从而影响焊接强度。
5.焊接温度：焊接温度是指超声波焊接过程中产生的热量，它主要取决于材料的熔点和焊接功率。
在超声波焊接中，温度的设定非常重要。
过高的温度可能使材料熔融过度，导致接头的变形和破损。
过低的温度则可能导致焊接效果不佳。
6.超声波功率：超声波功率是指超声波焊接设备产生的电功率。
超声波功率的设定直接影响焊接质量和效率。
过高的功率可能导致材料熔融过度，过低的功率则可能无法达到理想的焊接强度。
因此，合理调整超声波功率对于实现良好的焊接结果非常重要。
7.材料选择：总结：超声波焊接工艺参数的设定是实现理想焊接效果的关键。
合理选择超声波频率、焊接压力、振幅、时间、温度和功率等参数，以及合适的材料选择，可以确保焊接接头的质量和强度。
此外，根据具体的焊接要求和实际情况进行调整和优化，将有助于提高焊接效率和生产效果。
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。
超声焊机技术要求
超声焊机技术要求一、设备概要：1.设备功能描述：超声波发生器：具有频率自动跟踪技术；超声波换能器：负载功率容量最高可达4KW；超声波焊头：采用优质进口合金钢，高度耐磨。
工作控制模式：时间模式-控制超声波输出时间；能耗模式-实时检测换能器实部电流，精确控制能量输出；高度模式-机架装配电子尺，精确控制工件焊接后的高度。
焊接参数设置：压力、振幅、焊接时间、焊接能耗、焊后高度、二次超声时间等焊接参数全数字化设定；高级设置-优化焊接曲线，从而改善焊接效果。
作业监控：通过检测焊接时间、实时功率、实时能耗、高度等数据监控焊接品质；设定焊头使用次数，防止由于焊头过度使用影响品质；批次设置-方便统计生产数量。
设备报警功能：超声波过载保护报警、气压保护报警、焊头损坏或安装不正确报警；设备操作界面：触摸屏操作附加除尘吸尘功能，具备焊前焊后厚度检测当极耳层数发生变化时，厚度不一致使设备做出报警作业监控增加数据保留记录，焊头宽度能满足50mm.设备工艺流程图：2.设备主要技术参数：该机型为数位型，单片机+触摸屏控制。
焊接及运行参数全数字调节。
发生器频率20KHz 超声波功率容量3600W电压220V±10%,50/60Hz电流20Amax气压minO. 65Mpa（干燥、清洁空气）气压精度O.OIMpa发生器机箱尺寸（WXHXD）480X600X 170mm发生器机箱重量32Kg机头（发振系统和机架）尺寸（WXHXD）200X510X430mm机头（发振系统和机架）重量60Kg运行行程max20mm电子尺精度0.01mm运行温度5〜50℃工具焊头/ 铁砧/夹具（按实际焊接工艺制做）.机器外观颜色：5Y9/1. 5安全防护装置涂警戒色。
3.设备支持MES系统。
二、设备主要配件标准元器件品牌：1、电器比例调节阀：SMC或同类品牌。
三、提供设备的易损件清单，并配备2套备品备件：四、提供随机附件清单：五、产品规格工艺参数：1.焊接材料：0.3铜镀镇极耳+50层8UM的铜箔；0. 3铝极耳+50层铝16UM的铝箔0. 3锲极耳+0. 3厚的铝极耳。
超声波焊接工艺参数的设定修订稿
超声波焊接工艺参数的设定WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-超声波焊接工艺参数的设定超声波焊接的工艺参数设定包括超声波焊接功率、超声波频率、超声波振幅、超声波焊接压力、超声波焊接时间等。
l. 超声波的频率超声波焊接的工作频率通常在15-40kHz,对低频反应较差的材料,如PvC、PE等可以使用高频进行焊接,这可以减少对材料的损坏。
高频的超声波能量传递集中,对于一些精细的零部件可以使用高频的超声波进行焊接。
超声波焊接时,由于负载的变化会造成超声波设备的失谐现象,使焊接强度下强。
一般情况下,焊接机的工作频率确定后,需要保持声学系保持谐振。
下面的方程可以描述超声波的功率:P=μSnv=-2Aω/π=4usaf式中P超声功率;F静压力;S焊点面积;v相对速度;A振幅;μ一摩擦因数;w为角频率;f为振动频率。
2.超声波振幅在较大的工作频率和振幅下进行焊接,可以减少焊接时问,提高工作效率。
对于不同的材料都存在一个最佳的焊接振幅如表l所示。
超声波焊接20μm的振幅较小,通常建议使用40μm的振幅,因为过大的振幅常会使超声波电源疲劳损坏,所以超声波的振幅要求与超声波电源匹配一致。
3. 超声波焊接时间焊接时间指焊接过程中发出超声波能量的时间。
焊接时间过短,能量不够,并不能造成可靠的焊接结。
随着焊接时间的增加,能使焊件吸收更多的能量,焊接面的温度会提高,焊合面积也会增大,焊接熔深增加,这样焊接强度也会增加[22-24]。
然而,过长的焊接时间,会导致焊接位置材料熔化过多并造成较多的溢料。
这些熔料在焊合区域流动是有方向性的,所以过多的熔料流动会造成强度的下降。
另外,过长的焊接时间会造成焊件温度过高,造成焊件烧化和降解,使焊件表面造成焊痕,造成过焊,使强度下降。
焊接时间过长,能量过多会造成熔化层温度过高,被焊塑料变色、分解、脆化;而且焊接边缘应力集中,焊接表面出现压痕。
超声波焊接工艺参数的设定
超声波焊接工艺参数的设定超声波焊接的工艺参数设定包括超声波焊接功率、超声波频率、超声波振幅、超声波焊接压力、超声波焊接时间等。
l. ?超声波的频率超声波焊接的工作频率通常在15-40kHz,对低频反应较差的材料,如PvC、PE等可以使用高频进行焊接,这可以减少对材料的损坏。
高频的超声波能量传递集中,对于一些精细的零部件可以使用高频的超声波进行焊接。
超声波焊接时,由于负载的变化会造成超声波设备的失谐现象,使焊接强度下强。
一般情况下,焊接机的工作频率确定后,需要保持声学? P=μ式中P2.幅如表l坏,3.随着焊接时间的增加,[22-24]。
的,,使焊件表;而且焊过短和过长都4. 超声波焊接压力超声波焊接压力是指焊接过程中,焊头施加到焊件上的静压力,通过静压力的施加向焊件传递超声波能量。
在超声波焊接中,当焊接时间一定时,压力关系着焊接面形成适合的接触,对强度一个十分关键的因素。
在一定压力范围内,随着压力的增加,焊接的强度会提高。
焊接压力较低时,焊件接触不好,摩擦能不能有效的产生,超声波的能量利用率低。
较低的压力会导致焊接部位熔料较少,无法形成有效焊接。
但焊接压力过大时,会造成熔料流动过快,熔料从焊接部队流出,减少焊头形成所需的熔料凝固偏少,降低焊接强度。
过大的历力会造成摩擦力过大,造成焊件之间的相对摩擦运动减弱,给焊接机造成过大的负载,焊接困难。
焊接压力在尼龙66的超声波焊接过程中,对焊接强度的影响很大。
稍低的焊接压力能使焊接产生较厚的热影响区,这会使更多的分子链、晶粒、纤维走向垂直于焊接界面,提高焊接强度,这些焊接接头在0.66MPa的焊接压力下,焊接强度能达到尼龙66的70%。
焊接压力需要与焊接时间相配合,这样才能获得较佳的焊接度。
Matsuoka[27]研究发现对于玻纤维增强热塑性塑料,保持焊接振幅一定时,增加焊接压力可以减少焊接时间。
5. 搭接长度和固定位置超声波焊接时的搭接长度和夹持固定位置也会影响焊接强度的大小。
超声波焊接工艺参数
超声波焊接工艺参数超声波焊接是一种常见的无损焊接方法，广泛应用于汽车、电子、医疗器械等行业。
在超声波焊接过程中，工艺参数的选择对焊接质量起着至关重要的作用。
本文将介绍超声波焊接中涉及的几个重要工艺参数，并详细阐述其影响和优化方法。
1. 超声波频率超声波焊接的频率通常在20kHz至70kHz之间。
频率的选择受到焊接材料的厚度和焊接部件的尺寸影响。
频率较低时，适用于较大材料的焊接，而频率较高时，适用于较薄材料的焊接。
频率过高或过低都会影响焊接质量，因此需要根据具体情况进行优化选择。
2. 超声波振幅超声波振幅是指超声波振动的幅值大小，通常以微米为单位。
振幅的选择直接影响到焊接接头的强度和焊接速度。
振幅过大容易导致焊接材料破裂，振幅过小则影响焊接质量。
因此，在确定超声波振幅时，需要综合考虑焊接材料的性质和焊接部件的形状。
3. 压力焊接过程中施加的压力对焊接接头的强度和密封性有着重要影响。
压力的选择应根据焊接材料的性质和焊接部件的形状来确定。
一般来说，较高的压力可以获得更高的焊接强度，但过高的压力可能导致焊接材料变形或损坏。
4. 焊接时间焊接时间是指超声波作用于焊接接头的时间长度。
焊接时间的选择应根据焊接材料的性质和焊接部件的尺寸来确定。
时间过短可能导致焊接接头质量不达标，时间过长则容易造成焊接材料过热。
因此，需要通过实验和经验总结来确定最佳的焊接时间。
5. 温度超声波焊接过程中产生的摩擦热会使焊接部件的温度升高。
温度的控制非常重要，过高的温度可能导致焊接材料熔化或变形，而过低的温度则影响焊接质量。
因此，在超声波焊接过程中，需要控制好焊接部件的温度，确保焊接质量。
在超声波焊接过程中，以上工艺参数的选择和优化是确保焊接质量的关键。
合理选择超声波频率、振幅、压力、焊接时间和温度，可以获得良好的焊接接头强度和密封性。
此外，还应注意选择合适的焊接头设计和使用适当的焊接材料，以进一步提高焊接质量。
超声波焊接工艺参数的选择对焊接质量至关重要。
超详细超声波焊接工艺介绍
Branson/Mold-Tech Texture Designation
Branson300 Branson450 Branson600
Pattern Depth
0.003” 0.0045” 0.006”
Energy Director Height
0.005”-0.011” 0.012”-0.017” 0.018” and up
超声波铆接(Staking)
超声波铆接例子
超声波铆接切面
超声波铆接设计要点
塑件设计及孔位大少 柱位下加上弧度
超声波焊接机
手枪超声波焊接机
(Model LPe / LPt)
20KHz---500W/150W
30KHz---500W
40KHz---500W/150W
超声波焊接机的操作（1）
1.调幅器、焊头的螺钉扭紧力矩: 20KHz---50.84N.M 40KHz---7.9N.M
2.换能器、调幅器、焊头的相互扭紧力矩: 20KHz---20.85N.M 40KHz---7.9N.M
发生器(II)
数控式超声波焊接机(2000系列)
– 2000t - 時间模式 – 2000ea - 時间,能量,功率模式 – 2000d - 時间,能量,功率,距离模式 – 2000f - 時间,能量,功率,距离,压力调节模式
驱动器
驱动器－即超声 波焊接机中的机 械活动部分,大 部分为汽动组件
焊头其实为一个半波长的金属,当它传递超声波時 ,产生共振
振幅（Amplitude)
Amplitude Node
焊头的材料
铝合金 钛合金 钢
焊头的表面处理
硬质合金表层 电镀 阳极处理 阳极硬化处理
终端超声波焊接工艺标准
1终端超声波焊接工艺标准1.1 工艺概述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，它是一种快捷、干净、有效的装配工艺，用来装配处理热塑性塑胶配件，及一些合成构件的方法。
超声波焊接的工件不可拆卸，不能维修重复利用。
超声波焊接机的工作过程是：将电能转化为焊头的高频机械振动，焊头再将振动传递到工件，通过摩擦产生热量融化工件接触位置，完成工件之间的焊接。
1.2 设备和工装要求1.2.1 超声波塑胶焊接设备超声波塑胶焊接设备由气压传动系统、控制系统、超声波发生器、换能器及工具头和机械装置等组成。
1.2.2 超声波焊接设备的结构超声波塑胶焊接机结构，以某型号样机为例。
(见下图)A.发生器B.控制器C.支架D.换能器E.调幅器F.焊头G.夹具、基座图1超声波塑胶焊接机构造表1常用的超声波焊接设备参数工作平率功率焊接时间保压时间电源工作气压行程20KHz 1000w 0.1-4s 0.1-3s 220V/50Hz0.2-0.7Mpa80mm20KHz 1200w 0.1-4s 0.1-3s 220V/50Hz0.2-0.7Mpa80mm20KHz 1500w 0.1-4s 0.1-3s 220V/50.2-0.780mm1.2.3 设备安装调试说明1.2.3.1 安装准备工作连接好电源，安装好换能器系统，并拧紧固定螺丝。
调整机架高度并拧紧机体固定把手。
观察底座上急停开关是否复位。
连接好气源及电源，并接好地线。
将焊头与二级杆之间的接触面擦拭干净，在两个端面上涂抹少量硅油或黄油，将螺杆拧入焊头一边拧紧，然后将焊头与二级杆这再用螺杆连接，并用板手锁紧。
最后固定好夹具。
1.2.3.2 超声波焊接机参数调节✧振幅档：此旋钮有些机种上没有这个旋钮，其功能是通过调节发生器的输出电压，达到高速输出振幅的目的。
✧气动部分：包括调速器、气压调节旋钮。
调速器用于调节气缸的上、下速度。
超声波点焊焊接结构设计
超声波点焊焊接结构设计超声波点焊是一种使用超声波能量将两个金属件连接在一起的焊接方法。
它具有高效、高强度和环保等优点，在许多工业领域得到广泛应用。
超声波点焊焊接结构设计涉及到选择合适的焊接头和优化结构参数，下面将详细介绍。
首先，超声波点焊的焊接头是焊接过程中将超声波能量传递给被焊接金属件的部分。
一般来说，焊接头通常采用钛合金、马氏体不锈钢等材料制成。
在设计焊接头时，需要考虑焊接头形状和尺寸、焊接头与被焊接件的接触面积等因素。
焊接头形状通常有半球形、柱形、锥形等，具体选择需要根据被焊接件的形状和连接需求来确定。
焊接头与被焊接件的接触面积越大，焊接质量越好，所以需要尽量增加焊接头的接触面积。
其次，焊接结构参数的选择也非常重要。
焊接参数包括超声波的频率、振幅、焊接时间等。
超声波的频率通常在15-60 kHz之间，振幅一般为10-100微米，焊接时间一般在0.1-3秒之间。
焊接参数的选择需要综合考虑被焊接件的材料、厚度和形状等因素。
对于较薄的材料，可以选择较高的超声波频率和振幅，以提高焊接质量。
而对于较厚的材料，需要选择较大的焊接头和较长的焊接时间。
此外，还需要考虑工件的夹持方式和夹持力度。
夹持工件的方式可以是手动夹持或机械夹持，夹持力度需要足够大，以确保被焊接件在焊接过程中不发生移动或变形。
在实际应用中，超声波点焊焊接结构的设计还需要考虑其他因素，如焊接头的冷却方式、焊接过程中的气氛和温度控制等。
冷却方式可以通过冷却水或气体进行，以防止焊接头过热。
焊接过程中的气氛需要控制好，避免氧化或腐蚀等问题。
温度控制需要在一定范围内进行，过高的温度可以导致材料变形或熔化。
总之，超声波点焊焊接结构设计需要注意选择合适的焊接头和优化结构参数。
合理的设计可以提高焊接质量和效率，确保焊接的可靠性和稳定性。
在实际应用中，还需要根据具体情况进行调整和改进，以满足不同的焊接需求。
《超声波焊接工艺》课件
超声波焊接的物理过程
01
02
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。
(工艺技术)超声波焊接工艺标准
广东新宝电器股份有限公司作业指导书文件名称：超声波焊接工艺标准文件编号： 71-02-WI-003 生效日期： 2011年06月15日版本号： A适用范围：所有超声波熔接作业受控正本受控副本编制：彭志云审核：批准：标题:超声波焊接工艺标准版次：A生效日期：2011-06-15文件制定/修改情况记录版次修改内容编写/修改人审核批准修改日期A 首版彭志云2011-06-15标题:超声波焊接工艺标准版次：A生效日期：2011-06-15 1 目的：建立超声波焊接工艺标准，为各分公司超声波焊接作业及超声波焊接工艺调整、超声波焊接关键工序的管理提供理论指导，从而规范各分公司超声波焊接作业，保证超声波焊接产品品质，提高生产效率。
2 适用范围：适用于各分公司所有超声波焊接作业。
3 人员要求：3.1 超声波焊接岗位作业人员上岗条件必须满足：3.1.1 初中以上学历，入职1个月以上的员工。
3.1.2 工作态度积极，有上进心并有较强的学习能力，有长期为公司服务的意愿。
3.2 员工必须经过理论知识和实际操作培训并经考核合格，取得该关键岗位上岗资格证后方可正式上岗。
3.2.1 超声波焊接工序作业人员上岗前要进行理论知识的培训，培训主要内容包括：一线超声波焊接员工对焊接原理，焊接过程，焊接方法，焊接质量的评定等；并现场指导员工操作，教会员工具体的操作步骤；对作业产生的不良品的辨别及处理方法等；最后是对员工进行本工序其它要求培训：厂牌要与上岗证配套使用，关键工位标识牌的正确配戴，作业指导书的识别，关键工序WI的张贴等，并安排对所培训的内容进行具体的实际操作上岗证3.2.2 IE部对经过关键工序上岗资格培训的人员，根据人员实际所具备的相关条件及培训结果如实填写《关键工序上岗资格评定表》并建立档案，作为关键工序上岗的考核依据。
标题:超声波焊接工艺标准版次：A生效日期：2011-06-15 4 设备认识：4.1什么是超声波焊接超声波焊接是一种快捷，干净，有效的装配工艺，用来装配处理热塑性塑料配件，及一些合成构件的方法。
超声波焊接工艺参数的设定
超声波焊接工艺参数的设定超声波焊接的工艺参数设定包括超声波焊接功率、超声波频率、超声波振幅、超声波焊接压力、超声波焊接时间等。
I.超声波的频率超声波焊接的工作频率通常在15-40kHz对低频反应较差的材料，如PvC PE等可以使用高频进行焊接，这可以减少对材料的损坏。
高频的超声波能量传递集中，对于一些精细的零部件可以使用高频的超声波进行焊接。
超声波焊接时，由于负载的变化会造成超声波设备的失谐现象，使焊接强度下强。
一般情况下，焊接机的工作频率确定后，需要保持声学系保持谐振。
下面的方程可以描述超声波的功率：P=Snv2A 3 / n =4usaf式中P超声功率；F静压力;S焊点面积;v相对速度;A振幅；1 一摩擦因数;w为角频率;f为振动频率。
2•超声波振幅在较大的工作频率和振幅下进行焊接，可以减少焊接时问，提高工作效率。
对于不同的材料都存在一个最佳的焊接振幅如表I所示。
超声波焊接20 im的振幅较小，通常建议使用40 im 的振幅，因为过大的振幅常会使超声波电源疲劳损坏，所以超声波的振幅要求与超声波电源匹配一致。
3. 超声波焊接时间焊接时间指焊接过程中发出超声波能量的时间。
焊接时间过短，能量不够,并不能造成可靠的焊接结。
随着焊接时间的增加，能使焊件吸收更多的能量，焊接面的温度会提高，焊合面积也会增大，焊接熔深增加，这样焊接强度也会增加［22-24］。
然而，过长的焊接时间，会导致焊接位置材料熔化过多并造成较多的溢料。
这些熔料在焊合区域流动是有方向性的，所以过多的熔料流动会造成强度的下降。
另外，过长的焊接时间会造成焊件温度过高，造成焊件烧化和降解，使焊件表面造成焊痕，造成过焊,使强度下降。
焊接时间过长，能量过多会造成熔化层温度过高，被焊塑料变色、分解、脆化；而且焊接边缘应力集中，焊接表面出现压痕。
所以为了得到较高的焊接强度，必须要选择合适的超声波焊接时间，过短和过长都会造成焊接强度的下降。
4. 超声波焊接压力超声波焊接压力是指焊接过程中，焊头施加到焊件上的静压力，通过静压力的施加向焊件传递超声波能量。
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。
超声波焊接技术
焊接形式：
点焊 缝焊 环焊 线焊
超声波金属焊接
超声波金属焊接
适用产品：
1，镍氧电池镍网与镍片互熔。超声波镍片焊接机 2，锂电池，聚合物电池铜箔与镍片互熔，铝箔与铝片互熔。超声波铝箔铝 片焊接机 3，电线互熔，偏结成一条与多条互熔。超声波电线焊接机 4，电线与各种电子元件，接点，连接器互熔。 5，各种家电用品，汽车用品的大型散热座。 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。铜管封尾机 8，非晶硅太阳能电池板正负极电流引出线焊接，接线盒位焊接。 9，太阳能太阳能板滚焊机紫铜板和紫铜管的焊接
接头形式： （1）平面熔接法 （2）铆接法 （3）嵌插法 （4）点焊法
超声波塑料焊接
超声波塑料焊接
可焊材料种类：
（一）热塑性塑料
热塑性塑料材料指成型后再加热可重新软化加工而化学组成不变的一类塑料。其树 脂在加工前后都为线性结构，加工中不发生化学变化，具有可熔、可溶的特点。
这类树脂很多，具体如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺类、聚碳 酸酯、聚甲醛、聚酯类、聚苯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、氟塑料类、聚苯硫醚 、聚砜及聚酰亚胺等。（塑料中填充料的含量同塑料的可焊性和焊接质量有很大的关 系。填充物含量低于20%的塑料可以正常进行焊接。填充物含量超过30%时，由于 表面塑料比例不足，分子间融合的不够，会降低密封性）。
轿车进气管内壳 20kHz, 端塞 35kHz
电池充电器焊接 20kHz
宝马前车架仪表环 20kHz
汽车徽标和车窗零件 20kHz
MB-徽标 PP-GF 20kHz
超声波焊接工艺参数的设定
超声波焊接工艺参数的设定Hessen was revised in January 2021超声波焊接工艺参数的设定超声波焊接的工艺参数设定包括超声波焊接功率、超声波频率、超声波振幅、超声波焊接压力、超声波焊接时间等。
l. 超声波的频率超声波焊接的工作频率通常在15-40kHz,对低频反应较差的材料,如PvC、PE等可以使用高频进行焊接,这可以减少对材料的损坏。
高频的超声波能量传递集中,对于一些精细的零部件可以使用高频的超声波进行焊接。
超声波焊接时,由于负载的变化会造成超声波设备的失谐现象,使焊接强度下强。
一般情况下,焊接机的工作频率确定后,需要保持声学系保持谐振。
下面的方程可以描述超声波的功率:P=μSnv=-2Aω/π=4usaf式中P超声功率;F静压力;S焊点面积;v相对速度;A振幅;μ一摩擦因数;w为角频率;f为振动频率。
2.超声波振幅在较大的工作频率和振幅下进行焊接,可以减少焊接时问,提高工作效率。
对于不同的材料都存在一个最佳的焊接振幅如表l所示。
超声波焊接20μm的振幅较小,通常建议使用40μm的振幅,因为过大的振幅常会使超声波电源疲劳损坏,所以超声波的振幅要求与超声波电源匹配一致。
3. 超声波焊接时间焊接时间指焊接过程中发出超声波能量的时间。
焊接时间过短,能量不够,并不能造成可靠的焊接结。
随着焊接时间的增加,能使焊件吸收更多的能量,焊接面的温度会提高,焊合面积也会增大,焊接熔深增加,这样焊接强度也会增加[22-24]。
然而,过长的焊接时间,会导致焊接位置材料熔化过多并造成较多的溢料。
这些熔料在焊合区域流动是有方向性的,所以过多的熔料流动会造成强度的下降。
另外,过长的焊接时间会造成焊件温度过高,造成焊件烧化和降解,使焊件表面造成焊痕,造成过焊,使强度下降。
焊接时间过长,能量过多会造成熔化层温度过高,被焊塑料变色、分解、脆化;而且焊接边缘应力集中,焊接表面出现压痕。
所以为了得到较高的焊接强度,必须要选择合适的超声波焊接时间,过短和过长都会造成焊接强度的下降。
超声波哈焊接技术及检验标准
超声波焊接技术及检验标准
一．目的
为加强热塑性塑胶的超声波加工的品质管控，特制定此标准。
三．工作原理与构造
将工频每秒50HZ的交流电，经超声发生器变频后升压，产生每秒20KHZ的高频电流输入换能器。
转变为高频的机械振动。
通过变幅杆和焊头，将能量施加在塑胶件上，引起塑胶件间的表面及内部分子的相互摩擦。
使接触处的温度急剧上升，当温度上升到足以使塑胶熔化时，界面间就产生一层熔化层，振动停止后，被焊零件在一定压力的作用下凝固，而完成焊接工作。
四．使用注意事项
1.为确保安全，防止触电，本机未经妥善接地不许开机；
2.在通电的情况下，不应拉开电器箱，以免造成触电事故；
3.机器应定时清扫，不要让运动部件和电器箱里的元件积灰尘，以
免造成运行不灵和接触不良或短路；
4.机器启动后，尤其是在发射超声波时，不得将手置于焊头下方，
以免因高压力和超声波而损伤手和手指；
5.机器启动发射超声波时，不得使焊头接触到金属底模或压板，以
免引起焊头碰坏，换能器振碎；
6.加工有毒性的塑胶工件时，会产生对人体有害的气体，这时应有
良好的通风条件。
五．在各类加工工艺中出现故障的分析和排除
说明：1.E=最佳、G=良好、F=一般、P=较差。
3.焊接面距焊模端面为6.4mm以内者近场焊接；6.4mm以上这为远场焊接。
△表示具有相熔性
○表示某些情况下具有相溶性。
超声波端子焊接标准
超声波端子焊接标准
超声波端子焊接标准主要定义了导线到端子的超声波焊接测试方法和验收标准。
这个标准适用于含单线/多线压接的联排端子、常规端子或器件连接，包括孔式端子、电瓶端子连接等。
其目的是评估导线和端子接口间的性能和强度，确保它们能够满足道路车辆野外试验的生命周期需求。
在应用这个标准时，需要确保导线和端子属于道路车辆温度范围在-40℃到150℃之间的电气连接系统的一部分，电压范围在
0-60VDC或高达600V。
此外，导线和端子的规格也需要符合标准规定，例如ISO6722-1规定的铜导线或I5O6722-2中规定的铝导线。
在测试过程中，需要评估拉力和剥离力、导线到端子的电阻或电压降等机械和电气性能，以及外观等特性。
此外，使用的设备能力也需要符合标准要求，例如直线超声波焊接设备可以根据反馈对压力/能量/振幅设置和输入/焊接时间进行控制，以确保能量恒定。
以上信息仅供参考，如需获取更准确的信息，建议查阅相关的超声波端子焊接标准，或咨询该领域的专家。
超声波焊接线尺寸设计
超声波焊接线的设计00焊接热塑性制件的最普通的方法是超声焊接.这种方法是采用低振幅,高频率(超声)振动能量使表面和分子摩擦产生焊接相连垫塑性制件所需的热量.(正弦超声振动)超声焊接在20-50kHz的频率范围内发生,其一般振幅范围为15-60um.在低达15kHz(较高振幅)的声频有时用于较大制件或较软材料.焊接过程通常在0.5-1.5s内发生.焊接工艺娈量包括焊接时间,焊持一致，制件被焊接时，两表面熔融均匀。
深度为1.0-2.0mm的使用0.13-0.5mm范围内的公差值。
用。
图7 超声焊接制件通常需要密封接头1-能量导向器；2-弹性密封＊电栓焊超声焊接设备也可生产电栓焊和销套触点焊接。
在不需要密封接头的应用中，销套接头可用来连接相同的塑料材料。
图8 超声焊接设备可形成销孔型剪切接头1-溢料收集器;2-焊接前;3-焊接后*超声铆焊超声焊接的变异是超声铆焊.即把一个热塑性制件固定在另一个不同材料的制件上的方法.铆钉或凸台在底部应该有十分大的半径或圆角,以防裂纹或熔融.为了集中超声能量，凸台的顶端应该设计成与焊头的初始接触最小。
凸台顶部可以是平的或圆锥形的，半结晶或填充的聚合物以圆锥形的较佳。
超声铆焊的完整性取决于铆钉和焊头之间的精确容量关系。
图9 超声焊接设备可生产铆焊或各种结构1-φ≧1.6mm的铆钉；2-尖锥触发熔融；3-φ≧14.0mm的铆钉＊标准铆焊直径在1.6-4.0mm这间的平头铆钉。
刚性和柔性的不耐磨热塑性塑料推荐使用标准外形。
＊半球形铆焊直径小于1.6mm的铆钉建议用在半球形铆焊上。
对耐磨塑料是合适的。
＊溢流式铆焊溢流式铆焊用在要求表面为平的或隆起的及锁信制件的厚度被允许使用的应用中。
＊空心铆焊直径大于4mm的凸台或铆钉去芯后可生盲孔凸台。
如图10所示当啮合制件中不允许有通孔时，超声焊接设备也能形成机械互锁。
模制塑料铆钉（与用于铆焊的类似）和在啮合制件中的盲倒角可形成以公差为基础（假设带倒角的制件不融化）的真正的机械接合。
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≥15 30
0.2
1.9
3
16
1
21
1
1
6.6
≥80 197
≥15 66
0.38
3.1
3.8
20
1
超声波焊接工艺参数
序号 焊接示意图 平方
m㎡
拉力
撕拉力
WET 时间（S）
SPW PRS AMP 宽度（mm) 压力（BAP） 振幅（UM）
备注
1
1
22
1
1
8.4
≥150 201
≥35 51
0.42
3.5
0.18
1.6
2.2
16
2
2
3
2 2
2
≥80 129
≥15 26.9
0.2
1.8
2.3
16
1
4
1 Also on RT
1
2.4
≥130 158
≥25 34
0.23
2.2
2.5
16
超声波焊接工艺参数
序号 焊接示意图
2 2 2
平方
m㎡
拉力
撕拉力
WET 时间（S）
SPW PRS AMP 宽度（mm) 压力（BAP） 振幅（UM）
超声波焊接工艺参数
序号
2 2
焊接示意图
平方
m㎡
拉力
撕拉力
WET 时间（S）
SPW PRS AMP 宽度（mm) 压力（BAP） 振幅（UM）
备注
1
2
2.5
2
≥80 110
15 38
0.22
1.9
2.5
18
实际情况为主
2
2
2
2
2 Also on RT and Epsilon II
1.5
≥80 129
≥15 25
SPW PRS AMP 宽度（mm) 压力（BAP） 振幅（UM）
备注
1 1
8
1
1 1
4
≥130 195
≥25 41
0.28
2.6
3
17
1
1
9
1 1
3.2
≥130 181
≥25 45
0.26
2.4
2.8
17
1
10
1
1
7
≥160 214
≥35 61
0.38
3.4
3.2
20
超声波焊接工艺参数
序号 焊接示意图 平方
19
超声波焊接工艺参数
序号 焊接示意图 平方
m㎡
拉力
撕拉力
WET 时间（S）
SPW PRS AMP 宽度（mm) 压力（BAP） 振幅（UM）
备注
1
18
2
1
5.5
≥80 118
≥15 25
0.3
3
3.8
20
1
19
2
1
2.5
≥80 122.9
≥15 28
0.22
2.1
3.2
16
1
20
2
1
2.1
≥80 132
平方
m㎡
拉力
撕拉力
WET 时间（S）
SPW PRS AMP 宽度（mm) 压力（BAP） 振幅（UM）
备注
1
N/A 6.6
15
1
≥35 64
0.39
3.5
3.6
19
1
1
1
1
16
1 1
10.4
≥130 215
≥35 58
0.48
4
4
22
1
1
17
1
1
6.8
≥130 191
≥35 51
0.36
3.4
3.2
3.8
21
1
1
1
1
23
1
10.4
≥150 204
≥35 49
0.48
4.4
4
22
1
1
14
2
2
1.05
≥60 73.8
≥12 19
0.16
1.05
2.2
16
超声波焊接工艺参数
14 序号 焊接示意图 1.05 平方
m㎡
拉力
撕拉力
0.16 WET 时间（S）
1.05 2.2 16 SPW PRS AMP 宽度（mm) 压力（BAP） 振幅（UM）
备注
超声波焊接工艺参数
序号
1
焊接示意图
m㎡
拉力
撕拉力
WET 时间（S）
SPW PRS AMP 宽度（mm) 压力（BAP） 振幅（UM）
备注
1
11
1
1
8
≥160 213
≥3
1
1
1
12
1
1
11
≥160 228
≥35 72
0.52
4.5
4.2
22
1
1
13
1
1
8
≥280 356
≥100 114
0.56
4
4
20
2
备注
5
2 2
2
3.5
≥80 113
≥15 38.6
0.26
2.5
2.8
17
2
2 1
2
6
2 2 2
2
4
≥80 123
≥15 28.9
0.28
2.6
3
17
1
7
2
2
1.8
≥80 127
≥15 34
0.2
1.5
2.2
16
Also on RT
超声波焊接工艺参数
序号 焊接示意图 平方
m㎡
拉力
撕拉力
WET 时间（S）