超声波焊接设备结构及各部分原理(1)
超声波焊接机的工作原理
超声波焊接机的工作原理超音波焊接机的工作原理是：是通过振荡电路振荡出高频信号由换能器转化成机械能（即频率超出人耳听觉阈的高频机械振动能），该能量通过焊头传导到塑料工件上，以每秒上几十万次的振动加上压力使塑料工件的接合面剧烈摩擦后熔化。
振动停止后维持在工件上的短暂压力使两焊件以分子链接方式凝固为一体。
一般焊接时间小于1秒钟，所得到的焊接强度可与本体相媲美。
超声波塑料焊接机可用于热塑性塑料的对焊，也用于铆焊、点焊、嵌入、切除等加工工艺。
根据产品的外观来设计模具的大小、形状。
超声波塑料焊接机由气压传动系统、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、气动传动系统包括有：过滹器、减压阀、油雾器、换向器、节流阀、气缸等。
工作时首先由空压机驱动冲程气缸，以带动超声换能器振动系统上下移动，动力气压在中小功率的超声波焊接中气压根据焊接需要调定。
2、控制系统控制系统由时间继电器或集成电路时间定时器组成。
主要功能是：一是控制气压传动系统工作，使其焊接时在定时控制下打开气路阀门，气缸加压使焊头下降，以一定压力压住被焊物件，当焊接完后保压一段时间，然后控制系统将气路阀门换向，使焊头回升复位；二是控制超声波发生器工作时间，本系统使整个焊接过程实现自动化，操作时只启动按钮产生一个触发脉冲，便能自动地完在本次焊接全过程。
整个控制系统的顺序是：电源启动一触发控制信号气压传动系统，气缸加压焊头下降并压住焊触发超声发生器工作，发射超声并保持一定焊接时间去除超声发射继续保持一定压力时间退压，焊头回升焊接结束。
3、超声波发生器（1）功率较大的超声波塑料焊接机，发生器信号采用锁相式频率自动跟踪电路，使发生器输出的频率基本上与换能器谐振频率一致。
（2）功率在500W以上的超声波塑料焊接机所用发生器采用自激式功率振荡器，也具有一定的频率跟踪能力。
4、超声波焊接机使用的声学系统，主要是有换能器和工具头构成的。
一、打开电源无显示原因：保险丝熔断解决方法：1、检查功率管是否短路2、更换保险丝二、超声波测试无电流显示原因：1、功率管烧毁2、高压电容烧毁3、继电器控制线路部分有故障解决方法：更换相关烧毁零件三、起声波测试电流偏大、过载原因：1、焊头没锁紧或有裂纹2、若不带焊头，电流大，此换能器或二级杆老化或有裂纹二、3、功率管特性有变异或烧毁4、功率放大电路部分有故障解决方法：更换相关零件四、焊接时电流偏大、过载原因：1、气压偏高2、焊头过大，冲击电流大3、触发压力高，延迟时间长4、二级杆变比偏高解决方法：1、调低气压2、使用较大功率机型3、调低触发压力，减少延迟时间三、4、换用低倍数二级杆五、触发触发开关焊头不落原因：1、急停开关未复位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法：1、将急停开关复位2、检测使两个触发开关能同时触发3、检测程序板排除故障，一般为IC问题六、触发触发开关后，超声时间非常长或者保压时间非常长原因：焊接时间或保压时间波段开关断路解决方法：调整波段开关触点，使之接触良好七、触发触发开关后，超声波不能触发原因：1、压力触发开关损坏2、程序板有问题解决方法：1、更换压力触发开关或小弹簧2、检测程序板排除故障，一般为IC问题四、一、超声波金属焊接机的工作原理：当超声波发生器施加功率于换能器，换能器的振动通过变幅杆得到机械振幅放大，并传到工具头；强烈的超声振动力在垂直压力作用下加到被焊物上，使两金属间产生高频摩檫。
超声波焊接机的工作原理
超声波焊接机的工作原理超声波焊接机是一种常用于金属、塑料等材料的焊接工艺设备，其工作原理是利用超声波的机械振动产生热能，将被焊接材料加热至熔点并形成焊接接头。
以下将详细介绍超声波焊接机的工作原理。
一、超声波的产生和传导超声波是指频率高于20kHz的声波，其产生通常通过压电陶瓷晶片实现。
当施加电压到压电陶瓷晶片上时，晶片会发生压电效应，产生机械振动。
这种机械振动通过焊头传导至被焊接材料上。
二、焊头的结构和工作原理焊头是超声波焊接机中的关键部件，其结构包括振动系统、焊头角度调节系统和焊头表面处理系统。
1. 振动系统：振动系统由压电陶瓷晶片和共振体组成。
当施加电压到压电陶瓷晶片上时，晶片发生机械振动，传递至共振体上。
共振体的形状和材料选择会影响焊接效果。
2. 焊头角度调节系统：焊头角度调节系统用于调整焊头与被焊接材料之间的夹角，以适应不同焊接需求。
3. 焊头表面处理系统：焊头表面通常采用镀铝或镀钛等材料，以提高耐磨性和导热性。
三、焊接过程超声波焊接机的焊接过程包括以下几个步骤：压力施加、振动传导、材料熔化、焊接接头形成和冷却。
1. 压力施加：焊接开始时，焊头通过气压或液压系统施加一定的压力到被焊接材料上，以确保焊接接头的质量。
2. 振动传导：焊接过程中，焊头产生的机械振动通过焊接头和被焊接材料之间的接触面传导，使被焊接材料发生微小振动。
3. 材料熔化：被焊接材料在振动的作用下，由于内部分子摩擦产生热能，使焊接接头区域的温度升高，达到材料的熔点。
4. 焊接接头形成：当被焊接材料熔化后，焊头施加的压力将其压合在一起，形成焊接接头。
焊接接头的质量取决于焊接头的振动频率、振幅、压力和焊接时间等参数。
5. 冷却：焊接完成后，焊接接头冷却固化，形成坚固的焊接连接。
四、超声波焊接机的优势和应用领域超声波焊接机具有以下优势：1. 高效快速：焊接速度快，一般在数秒至数十秒之间完成。
2. 温度低：焊接过程中，焊接接头的温度较低，可以避免材料的变形和热影响区的扩散。
超声波焊接机原理
超声波焊接机原理超声波焊接机是一种常用于塑料焊接的设备，利用超声波的机械振动来实现焊接过程。
它可以在短期内实现高效、可靠的焊接，并且不需要使用额外的焊接材料或者添加剂。
超声波焊接机的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 超声波振动系统：超声波焊接机通过压电陶瓷换能器将电能转换为机械振动能量。
这种换能器通常由陶瓷片和金属片组成，当施加电压时，陶瓷片会发生压缩和膨胀，从而产生高频的机械振动。
2. 聚焦系统：超声波焊接机利用聚焦系统将超声波能量集中到焊接部位。
聚焦系统通常由焊头和振动块组成。
焊头是一个金属块，它通过振动块与换能器连接，将超声波能量传递给焊接部位。
3. 塑料熔融：焊接部位通常由两个塑料件组成。
当超声波能量传递到焊接部位时，塑料件会受到振动力的作用，产生磨擦热。
这种磨擦热会使塑料件表面温度升高，进而使塑料熔融。
4. 压力施加：在塑料熔融的同时，超声波焊接机还会施加一定的压力。
这种压力可以匡助塑料件更好地接触并形成焊接接头。
同时，压力还可以促进熔融塑料的流动，使其充满焊接接头的空隙。
5. 冷却：当塑料熔融充满焊接接头后，超声波焊接机会住手振动，并保持一定的压力，使焊接接头冷却。
冷却过程中，熔融塑料会重新固化，形成坚固的焊接接头。
超声波焊接机的原理基于超声波的特性，其频率通常在20kHz至40kHz之间。
超声波具有高频率、短波长和高能量密度的特点，这使得它可以在短期内产生大量的热量，实现快速焊接。
超声波焊接机广泛应用于汽车、电子、医疗器械、家电等行业，可以用于焊接塑料零件、组装电子元件、封装器件等。
它具有焊接速度快、焊接质量高、无需额外材料等优点，因此被广泛使用。
总结起来，超声波焊接机利用超声波的机械振动和磨擦热原理，通过施加压力将塑料件熔融并形成焊接接头。
它是一种高效、可靠的焊接方法，广泛应用于各个领域。
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。
超声波焊接机电路原理
超声波焊接机电路原理
超声波焊接是一种常用的焊接技术，其原理是利用高频的超声波震动能量将两个物体连接在一起。
超声波焊接机的电路主要包括超声波发生器、超声波振动系统和控制系统。
超声波发生器是超声波焊接机的核心部件，其主要功能是产生高频的电信号，并将其转换为超声波能量。
超声波发生器通常包括振荡电路和功率放大电路。
振荡电路产生高频的振荡信号，而功率放大电路将振荡信号放大至足够的能量以供超声波振动系统使用。
超声波振动系统是将电能转换为机械振动能量的部件。
它通常由压电陶瓷片和振动装置组成。
振动装置通过与压电陶瓷片的耦合将电能转换为机械振动能量，并将其传递到焊接部位。
超声波振动系统的频率和振幅可以通过控制电路进行调节，以适应不同焊接需求。
控制系统是超声波焊接机的智能化部分，主要用于控制焊接过程的参数和监测焊接质量。
控制系统通常包括微处理器、传感器和执行器。
微处理器负责接收和处理各种信号，并根据预设的焊接参数来控制超声波振动系统的工作。
传感器用于监测焊接过程中的温度、压力和位移等参数，并将其反馈给控制系统。
执行器则根据控制系统的指令来调整焊接过程的参数，以实现最佳的焊接效果。
总之，超声波焊接机的电路原理主要包括超声波发生器、超声
波振动系统和控制系统。
这些部件协同工作，将电能转换为超声波能量，并实现对焊接过程的精确控制，以确保焊接质量。
超声波焊接机的工作原理
超声波焊接机的工作原理超声波焊接机是一种常用于塑料焊接的设备，它利用超声波的振动产生磨擦热来实现材料的熔接。
下面将详细介绍超声波焊接机的工作原理。
一、超声波发生器超声波焊接机的核心部件是超声波发生器，它能够将电能转化为机械振动能。
超声波发生器由电源、振荡器和换能器组成。
电源提供工作所需的电能，振荡器将电能转化为高频电能，而换能器则将高频电能转化为机械振动能。
二、振动系统振动系统由换能器和焊头组成。
换能器将高频电能转化为机械振动能，并将其传递给焊头。
焊头通过振动将机械能转化为超声波能量，并将其传递给工件。
三、焊接过程超声波焊接机的焊接过程包括压合、磨擦和熔接三个阶段。
1. 压合阶段：工件被放置在焊接夹具中，焊头通过压力将工件密切接触。
这个阶段的目的是确保焊接接头的密切贴合，以便后续的磨擦和熔接。
2. 磨擦阶段：超声波发生器产生的振动能量通过焊头传递给工件，使得工件表面发生弱小的磨擦。
由于磨擦产生的热量，工件的温度逐渐升高。
3. 熔接阶段：随着温度的升高，工件中的塑料开始熔化。
振动能量继续传递，使得熔化的塑料流动并填充接头间的空隙。
当塑料冷却后，形成坚固的焊接接头。
四、优点和应用超声波焊接机具有以下优点：1. 高效：焊接速度快，普通只需要几秒钟即可完成。
2. 环保：焊接过程中无需使用焊接剂或者其他辅助材料，减少了环境污染。
3. 精确：焊接接头的质量稳定可靠，焊接强度高。
超声波焊接机广泛应用于塑料制品的生产中，如电子产品、汽车零部件、医疗器械等。
它可以用于焊接不同种类的塑料，如ABS、PC、PP等。
同时，超声波焊接机也可以用于焊接塑料与金属的接头。
总结：超声波焊接机利用超声波的振动产生磨擦热，实现材料的熔接。
它由超声波发生器、振动系统和焊头组成。
在焊接过程中，焊头通过振动将机械能转化为超声波能量，并将其传递给工件。
超声波焊接机具有高效、环保和精确的优点，广泛应用于塑料制品的生产中。
超声波塑料焊接机工作原理
超声波塑料焊接机工作原理
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1. 塑料表面制备
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在进行超声波塑料焊接之前，首先需要对塑料表面进行制备。
这个步骤主要是为了去除塑料表面的杂质和污染物，提高表面的粗糙度，以及增强塑料表面的粘合力。
常用的方法包括机械打磨、化学处理和激光刻蚀等。
2. 表面熔合
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在塑料表面制备完成后，下一步就是进行表面熔合。
这个过程主要是通过超声波振动产生的热量，使塑料表面熔化，然后通过压力使两个塑料表面紧密结合。
熔合过程中需要注意控制温度和压力，以避免过度加热导致塑料变形或者过压导致塑料破裂。
3. 冷却
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在完成表面熔合后，需要立即进行冷却。
这个步骤主要是为了将塑料从熔化状态冷却下来，使其恢复到固态，并固定在一起。
冷却通常是通过自然冷却或者强制风冷来实现的。
在冷却过程中，需要注意控制冷却速度，以避免冷却过快导致内部应力产生或者冷却过慢导致塑料变形。
以上就是超声波塑料焊接机的工作原理。
整个过程包括塑料表面制备、表面熔合和冷却三个主要步骤。
通过这个过程，我们可以将两个或者多个塑料制品牢固地连接在一起，而不会对它们的形状和结构产生影响。
这种焊接技术广泛应用于电子、汽车、医疗等领域，为我们的日常生活带来了很多便利。
金属超声波焊接原理
金属超声波焊接原理一、引言金属超声波焊接是一种常用的金属焊接方法，它利用超声波的振动能量使金属零件发生塑性变形，从而实现焊接。
本文将从超声波焊接的原理、设备和应用等方面进行详细介绍。
二、超声波焊接原理超声波焊接的原理是利用高频振动能量将金属零件的表面摩擦加热，使其达到焊接温度，然后施加一定的压力使金属零件发生塑性变形，最终实现焊接。
具体原理如下：1. 超声波的产生超声波是指频率超过20kHz的声波，它是通过压电晶体的振动产生的。
压电晶体在电场作用下会发生压缩和伸长，从而产生机械振动，进而产生超声波。
2. 超声波的传导超声波在金属中的传导速度较快，传导过程中会发生反射和折射现象。
当超声波传播到金属接触面时，部分能量会被反射回来，而另一部分能量会通过金属传导到达焊接区域。
3. 摩擦加热当超声波传导到达焊接界面时，由于金属材料的摩擦阻力，能量会被转化为热能，从而使金属表面温度升高。
这种摩擦加热的现象可以有效地提高焊接区域的温度，为后续的塑性变形提供条件。
4. 塑性变形当金属表面温度达到一定程度时，施加一定的焊接压力，金属零件会发生塑性变形。
在塑性变形的过程中，金属表面的氧化物和污染物会被挤出，从而使金属接触更紧密，焊接效果更好。
5. 冷却固化在金属零件发生塑性变形后，停止超声波的振动，金属表面温度开始降低，从而使金属重新固化。
这个过程需要一定的时间来保证焊接接头的强度。
三、超声波焊接设备超声波焊接设备主要由超声波发生器、换能器、焊头和控制系统等组成。
1. 超声波发生器超声波发生器是产生超声波的核心部件，它通过电能转换为机械能，从而产生高频振动。
2. 换能器换能器是将超声波的机械振动转换为金属零件的振动能量的装置。
它通常由压电晶体和共振器组成。
3. 焊头焊头是将超声波振动能量传递给金属零件的部件。
它通常由钛合金制成，具有良好的耐磨性和导热性能。
4. 控制系统控制系统用于调节超声波的频率、振幅和焊接时间等参数，以确保焊接质量。
超声波焊接机的工作原理
超声波焊接机的工作原理超音波焊接机的工作原理是：是通过振荡电路振荡出高频信号由换能器转化成机械能（即频率超出人耳听觉阈的高频机械振动能），该能量通过焊头传导到塑料工件上，以每秒上几十万次的振动加上压力使塑料工件的接合面剧烈摩擦后熔化。
振动停止后维持在工件上的短暂压力使两焊件以分子链接方式凝固为一体。
一般焊接时间小于1秒钟，所得到的焊接强度可与本体相媲美。
超声波塑料焊接机可用于热塑性塑料的对焊，也用于铆焊、点焊、嵌入、切除等加工工艺。
根据产品的外观来设计模具的大小、形状。
超声波塑料焊接机由气压传动系统、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、气动传动系统包括有：过滹器、减压阀、油雾器、换向器、节流阀、气缸等。
工作时首先由空压机驱动冲程气缸，以带动超声换能器振动系统上下移动，动力气压在中小功率的超声波焊接中气压根据焊接需要调定。
2、控制系统控制系统由时间继电器或集成电路时间定时器组成。
主要功能是：一是控制气压传动系统工作，使其焊接时在定时控制下打开气路阀门，气缸加压使焊头下降，以一定压力压住被焊物件，当焊接完后保压一段时间，然后控制系统将气路阀门换向，使焊头回升复位；二是控制超声波发生器工作时间，本系统使整个焊接过程实现自动化，操作时只启动按钮产生一个触发脉冲，便能自动地完在本次焊接全过程。
整个控制系统的顺序是：电源启动一触发控制信号气压传动系统，气缸加压焊头下降并压住焊触发超声发生器工作，发射超声并保持一定焊接时间去除超声发射继续保持一定压力时间退压，焊头回升焊接结束。
3、超声波发生器（1）功率较大的超声波塑料焊接机，发生器信号采用锁相式频率自动跟踪电路，使发生器输出的频率基本上与换能器谐振频率一致。
（2）功率在500W以上的超声波塑料焊接机所用发生器采用自激式功率振荡器，也具有一定的频率跟踪能力。
4、超声波焊接机使用的声学系统，主要是有换能器和工具头构成的。
一、打开电源无显示原因：保险丝熔断解决方法：1、检查功率管是否短路2、更换保险丝二、超声波测试无电流显示原因：1、功率管烧毁2、高压电容烧毁3、继电器控制线路部分有故障解决方法：更换相关烧毁零件三、起声波测试电流偏大、过载原因：1、焊头没锁紧或有裂纹2、若不带焊头，电流大，此换能器或二级杆老化或有裂纹二、3、功率管特性有变异或烧毁4、功率放大电路部分有故障解决方法：更换相关零件四、焊接时电流偏大、过载原因：1、气压偏高2、焊头过大，冲击电流大3、触发压力高，延迟时间长4、二级杆变比偏高解决方法：1、调低气压2、使用较大功率机型3、调低触发压力，减少延迟时间三、4、换用低倍数二级杆五、触发触发开关焊头不落原因：1、急停开关未复位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法：1、将急停开关复位2、检测使两个触发开关能同时触发3、检测程序板排除故障，一般为IC问题六、触发触发开关后，超声时间非常长或者保压时间非常长原因：焊接时间或保压时间波段开关断路解决方法：调整波段开关触点，使之接触良好七、触发触发开关后，超声波不能触发原因：1、压力触发开关损坏2、程序板有问题解决方法：1、更换压力触发开关或小弹簧2、检测程序板排除故障，一般为IC问题四、一、超声波金属焊接机的工作原理：当超声波发生器施加功率于换能器，换能器的振动通过变幅杆得到机械振幅放大，并传到工具头；强烈的超声振动力在垂直压力作用下加到被焊物上，使两金属间产生高频摩檫。
口罩超声波焊接机原理
口罩超声波焊接机原理
口罩超声波焊接机是一种采用超声波能量来焊接口罩材料的专用设备,它利用高频振动产生的摩擦热焊接口罩各组成部分。
其工作原理如下:
1. 超声波振动系统
该系统由超声波发生器、换能器和波导杆组成。
超声波发生器将高频电能转换为机械振动能,通过换能器和波导杆传递并放大振动,形成高频高振幅的超声波。
2. 焊接机构
焊接机构由上模具和下模具组成。
上模具与波导杆端部相连,下模具则固定在工作台上。
当超声波施加到上模具时,两模具之间的高频振动产生摩擦热,从而熔化待焊接材料。
3. 压力系统
压力系统提供一定的加压力,将待焊接材料夹紧在模具之间。
合理的压力有利于获得良好的焊接质量。
4. 自动控制系统
该系统控制超声波发生器的输出频率和功率,调节模具压力和焊接时间,确保焊接过程精确可控。
焊接过程如下:
1) 将口罩各组成部分(如鼻梁条、滤料、透气布等)准确地放置在下
模具上。
2) 自动控制系统启动,上模具开始下降,对待焊接区域施加压力。
3) 超声波振动系统启动,高频振动通过上模具传递至焊接区域。
4) 材料在高频振动和压力作用下熔化,当达到设定时间后,振动和压力停止,焊接完成。
5) 上模具复位,焊接好的口罩部件即可取出,进行后续组装。
超声波焊接技术焊缝牢固、可靠性高、操作简单,是口罩生产的关键工艺之一,有效保证了口罩使用的安全性。
分切机超声波焊接机构原理与结构设计
羹熬分切机超声波焊接机构原理与结构设计范荣鑫(辽宁省机构研究院有限公司辽宁沈阳110032)[摘要]介绍超声波焊接原理，焊接杌的结构、设计计算及应用。
[关键词]超声波焊接结构设计中图分类号：T H l2文献标识码：A文章编号：1671--7597(2008)1010043--01一、超声波焊接原理超声波焊接是利用超声波频率(超过20K H z)的机械振动能量，连接同种或异种金属、半导体、塑料及金属陶瓷等材料的特殊焊接方法。
超声波换能器把具有一定功率的超声波信号转换成相应的声能，再经过聚能器对超声波进行高度聚焦，使超声波能量变得更加强大，聚焦后的强大超声波施加到被焊接的金属片的界面，其物理效应在此发生强烈反应，进而瞬间激活金属晶格中的粒子，使金属片相合处的分子相互渗透而牢固地焊接在一起。
由于超声波焊接不存在热传导与电阻率问题，因此，对于不同厚度的有色金属箔、片，带材都能有效地进行理想的焊接，尤其是对最难焊接的铝及其合金材料的焊接质量，更能突出其无可比拟的优越性能。
本文介绍的就是一种在铝箔分卷机中成功地开发及应用的铝箔超声波焊接机。
二、超声波焊接机的设计(一)焊接机的结构设计图1为用于铝箔分卷机中的铝箔超声波焊接机。
启动焊接机后，超声波发生器同时启动，焊接轮以一定的压力在焊接辊面上做纯滚动。
当焊接机从焊接辊的一端行走至另一端时焊接便自动完成了。
图一在结构上，焊接机由以下几个部分组成，即超声波发生器、换能器、行走机构、升降机构、压下机构等组成。
超声波发生器的有关内容将在下节论述。
行走机构由减速电机通过一个介轮驱动1套齿轮齿条机构。
齿条固定在机架上，当齿轮转动时，驱动焊接机行走；介轮用于将动力分配给另一套齿轮机构，用以传动焊接轮。
升降机构由气缸驱动，带动焊接轮：当上焊接辊上的料焊完以后，焊接轮抬起(压下机构驱动)，再下降至下焊接辊，压上，焊接下焊接辊上的料。
压下机构亦由气缸驱动，当焊接时，通过气缸焊(上接第80页)3．访问代价算法能够根据不同的访问代价选取访问代价最小的站点处理作业，因此在作业处理时，在作业量较少时处理时间锐减，但是当作业量增多时，造成一些作业的完成要花费更大代价。
超声波焊接机工作原理
超声波焊接机工作原理
超声波焊接机是一种利用超声波振动产生的热能来实现材料的焊接的设备。
它
主要由超声波振动系统、焊接头、压力系统和控制系统等部分组成。
在工作时，超声波焊接机通过将电能转换为机械能，再转换为热能，从而实现材料的焊接。
接下来，我们将详细介绍超声波焊接机的工作原理。
首先，超声波焊接机的超声波振动系统是其核心部分。
它由振荡器、换能器和
焊接头组成。
振荡器产生高频电信号，经过换能器转换成相应的超声波振动，并传递到焊接头上。
焊接头的设计和材质选择对焊接效果有着至关重要的影响。
在工作时，超声波振动在焊接头上产生摩擦热，从而使材料表面温度升高，达到焊接的目的。
其次，超声波焊接机的压力系统对焊接效果也有着重要作用。
在焊接过程中，
通过施加一定的压力，可以使焊接部位的材料更加紧密地接触在一起，从而提高焊接质量。
同时，压力的大小和施加的方式也会影响焊接的效果，需要根据具体的焊接要求进行调整。
另外，控制系统是超声波焊接机的智能部分。
它通过对超声波振动系统和压力
系统的控制，实现对焊接过程的精确调节。
控制系统可以根据焊接材料的特性和要求，调整超声波振动的频率、振幅和焊接头的压力等参数，以达到最佳的焊接效果。
总的来说，超声波焊接机的工作原理是通过超声波振动产生的摩擦热来实现材
料的焊接。
它具有焊接速度快、焊接质量高、不产生焊接气体等优点，广泛应用于电子、塑料、金属等行业的焊接工艺中。
随着科技的不断发展，超声波焊接机将会在更多领域发挥重要作用，为生产制造提供更加便捷和高效的解决方案。
超声波金属焊接机原理
超声波金属焊接机原理引言超声波金属焊接机是一种利用超声波振动产生的热量将金属材料焊接在一起的设备。
它在工业领域中被广泛应用于金属连接、制造和修补。
超声波和金属焊接超声波是频率超过20 kHz的机械振动波，其振动速度高于人类听觉的范围。
超声波在空气中传播时会受到衰减，但在金属材料中传播时几乎不受阻碍。
超声波在金属焊接中的应用超声波金属焊接机利用超声波的特性将金属材料加热至熔点并连接在一起。
它采用了以下原理和过程：1. 声波传递超声波金属焊接机通过换能器将电能转换为声能，将声波传递到焊接部位。
声波在焊接部位产生振动，将金属材料表面的氧化物和污垢清除掉，从而达到更好的焊接效果。
2. 材料加热超声波引起的振动会将声能转化为热能。
当声波通过焊接部位时，金属表面摩擦产生摩擦热，使金属材料加热。
通过控制振动的频率和强度，可以实现局部加热，避免整个金属材料过热。
3. 压力施加在加热的同时，超声波金属焊接机还施加高压力，使金属材料之间紧密接触。
这种压力可消除接触面之间的气体和杂质，并增加焊接接触的面积。
4. 熔合和扩散在加热和压力的作用下，金属材料开始熔化。
熔化的材料会混合在一起并扩散，形成强大的焊接接合。
超声波的震动能够促进这种熔合和扩散的过程，从而提高焊接质量。
5. 冷却和固化焊接完成后，超声波金属焊接机停止施加热能和压力。
焊缝降温并逐渐固化。
冷却过程可以使焊缝达到足够的强度和硬度。
优点和应用超声波金属焊接机具有以下优点和应用：优点•高效：焊接速度快，节省时间和能源。
•清洁：不需要外加焊接材料，避免了气体、化学物质和焊接剂的使用。
•低热影响区域：超声波焊接的加热范围小，减少了对周围材料的影响。
应用•汽车制造：用于车身焊接、零件修复和改装。
•电子设备制造：用于电路板和电线连接。
•包装工业：用于食品包装、塑料袋焊接等。
结论超声波金属焊接机利用超声波的特性和作用原理实现了金属材料的高效焊接。
它具有高效、清洁和低热影响区域的优点，在汽车、电子设备和包装等行业得到广泛应用。
超声波焊接机的工作原理
超声波焊接机的工作原理超声波焊接机是一种常用于金属、塑料等材料焊接的设备，其工作原理是利用超声波的振动产生磨擦热，使材料表面温度升高，从而实现焊接的目的。
下面将详细介绍超声波焊接机的工作原理。
1. 超声波发生器超声波焊接机的核心部件是超声波发生器。
超声波发生器通过电能转换为机械振动，产生频率高于20kHz的超声波。
这些超声波通过振动系统传导到焊接头部，产生焊接所需的振动。
2. 振动系统振动系统由振动发生器、振动放大器和换能器组成。
振动发生器产生电信号，经过振动放大器放大后，传递给换能器。
换能器将电能转换为机械振动，通过焊接头传导到工件上，使工件表面产生磨擦热。
3. 焊接头焊接头是超声波焊接机的关键部件，它将超声波振动传导到工件上。
焊接头通常由金属材料制成，具有特定的形状和尺寸。
焊接头的形状和尺寸需根据被焊接材料的特性来设计，以获得最佳的焊接效果。
4. 工件准备在进行超声波焊接之前，需要对工件进行准备。
首先，将待焊接的工件放置在焊接头下方，确保工件与焊接头密切接触。
然后，根据焊接要求，选择合适的焊接参数，如振幅、压力、时间等。
5. 焊接过程一旦工件准备就绪，超声波焊接机就可以开始工作了。
超声波发生器产生的振动信号通过振动系统传递到焊接头上，焊接头将振动传导到工件上。
工件表面由于超声波的振动而产生磨擦热，使工件表面温度升高。
当工件表面温度达到熔点时，焊接材料开始熔化。
同时，焊接头施加的压力使熔化的焊接材料相互接触并结合在一起。
随着焊接头的振动继续传导，焊接材料逐渐冷却固化，形成坚固的焊接接头。
6. 焊接质量控制为确保焊接质量，超声波焊接机通常会配备一些质量控制装置。
例如，可以通过监测焊接过程中的振幅、压力和时间等参数来实时监控焊接质量。
如果浮现异常情况，如焊接温度不足或者焊接时间过长等，可以及时调整焊接参数，以确保焊接质量。
总结：超声波焊接机通过超声波的振动产生磨擦热，使工件表面温度升高，从而实现焊接的目的。
超声波焊接机的工作原理
超声波焊接机的工作原理超声波焊接机是一种常用的焊接设备，广泛应用于塑料、金属等材料的焊接过程中。
它利用超声波的振动能量，将两个工件通过高频振动粘合在一起。
下面将详细介绍超声波焊接机的工作原理。
1. 超声波发生器超声波发生器是超声波焊接机的核心部件，它能够将电能转换为超声波振动能量。
发生器内部包含一个高频振荡电路，通过电磁振荡将电能转化为高频振动能量。
发生器的频率通常在20kHz到70kHz之间。
2. 换能器换能器是将发生器产生的电能转化为超声波振动能量的装置。
它由压电陶瓷材料制成，当施加电场时，压电陶瓷会发生机械振动。
换能器内部的压电陶瓷片会随着电场的变化而振动，从而产生超声波振动能量。
3. 振动焊头振动焊头是将超声波能量传递到工件上的部件。
它通常由钛合金制成，具有良好的机械性能和导热性能。
振动焊头的底部与换能器连接，当换能器产生振动时，振动焊头会将振动能量传递到工件上。
4. 工件夹持装置工件夹持装置是用于夹持待焊接的工件，保证焊接过程中工件的位置和姿态的稳定。
它通常由夹具和压力调节装置组成，夹具能够将工件密切夹持，压力调节装置可以调整焊接过程中施加的压力。
5. 超声波焊接过程超声波焊接的过程主要包括以下几个步骤：(1) 准备工作：将待焊接的工件放置在工件夹持装置中，并调整夹具和压力调节装置，确保工件的位置和姿态的稳定。
(2) 开始焊接：启动超声波发生器，发生器将电能转化为超声波振动能量。
振动焊头将超声波能量传递到工件上，使工件表面产生振动。
(3) 熔融界面形成：工件表面的振动能量使工件材料局部加热，当温度达到材料的熔点时，工件表面形成熔融界面。
(4) 压力施加：在熔融界面形成后，继续施加一定的压力，使熔融界面处的材料充分接触并冷却固化。
压力的施加可以确保焊接接头的强度和密封性。
(5) 结束焊接：当焊接时间达到设定值后，住手超声波发生器的工作，焊接过程结束。
工件夹持装置松开，取出焊接好的工件。
通过上述工作原理，超声波焊接机能够实现高效、稳定的焊接过程。
超声波焊接机的原理
超声波焊接机的原理简介超声波焊接是一种常见的非热焊接方法，它利用超声波振动来实现材料的连接。
超声波焊接机以其高效、环保、无公害的特点，在多个领域有广泛应用。
本文将深入探讨超声波焊接机的原理。
超声波焊接原理概述超声波焊接机的工作原理是利用超声波振动产生的热能，将工件的接触面材料加热到熔点，然后施加一定的压力，使两个接触面材料迅速融合在一起。
超声波振动系统超声波振动系统是超声波焊接机的核心部件，它由发生器、换能器和振动工具组成。
发生器产生高频的电信号，通过换能器将电能转换为机械振动，并传递到振动工具上实现焊接过程中的振动。
发生器发生器是超声波焊接机的电源设备，负责产生高频的电信号。
它的主要功能是将低频的电能转换为高频的电能。
发生器的频率通常在20kHz至70kHz之间，具体频率取决于焊接材料的特性和焊接要求。
换能器换能器是将发生器产生的高频电信号转换为机械振动的装置。
它由压电陶瓷材料制成，该材料在电场刺激下表现出机械振动的特性。
换能器的设计与工作频率密切相关，通过选择适当的换能器可以实现不同频率范围内的振动。
振动工具振动工具是通过换能器传递振动的部件，它通常是接近焊接材料的一端，负责传递振动能量到工件上。
振动工具的形状和尺寸根据焊接要求的不同而有所变化。
超声波焊接过程超声波焊接过程主要包括工件的准备、焊接面的配合、焊接条件的选择、焊接过程的控制等几个关键步骤。
下面将详细介绍超声波焊接的具体过程。
工件准备在超声波焊接前，首先需要对要连接的工件进行准备。
这包括去除工件表面的油污和杂质，确保焊接接触面的清洁和平整。
同时，需要对工件进行合适的定位和夹紧，以确保焊接位置和焊接压力的准确控制。
焊接面配合焊接面配合是指将要焊接的两个工件的接触面密切贴合在一起。
为了保证焊接的质量，需要对焊接面加工，通常采用切割、冲孔等方式进行。
焊接面的配合质量直接影响到焊后连接的强度和密封性。
焊接条件选择在超声波焊接过程中，根据工件的材料特性和焊接要求的不同，需要选择合适的焊接条件。
口罩超声波焊接机原理
口罩超声波焊接机原理
超声波焊接是一种利用高频机械振动将材料熔化并融合在一起的技术。
在口罩生产中,超声波焊接机被广泛应用于口罩鼻梁条和耳带的焊接。
它具有焊接质量高、效率高、无污染等优点,是当前口罩生产中主要的焊接方式之一。
1. 超声波振动系统
超声波焊接机的核心部件是超声波振动系统,它由换能器、振子和波峰组成。
换能器利用反向压电效应将电能转化为机械振动,振子将这种高频机械振动沿轴向传递和放大,波峰则为特殊设计的焊头。
2. 焊接过程
焊接过程包括夹持、振动、焊接和冷却四个步骤。
首先,被焊接的口罩部件被夹持在定位座上。
随后,振子振动产生的高频机械能被传递到波峰处,波峰与被焊接部件相互摩擦产生剪切热从而使材料熔化。
经过一段时间的振动,材料发生分子扩散从而实现焊接。
最后,停止振动,被焊接部件冷却固化。
3. 焊接参数控制
焊接质量取决于加热温度、时间和压力等参数。
加热温度由振动频率和振幅决定,时间由振动持续时间控制,压力由夹持部件的压力调节。
合理设置这些参数对于实现熔体互扩散至关重要。
通过精确控制超声波焊接的原理和参数,可以保证口罩焊接质量,提高
生产效率,满足口罩在使用时的密合性和耐用性要求。
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超声波焊接设备结构及各部分原理分析
1.1 超声波的定义：
1.2、超声波的传播：
1. 3、超声波焊接的能量传递：
1.4 超声波振幅的增幅：
2/1波长
2/1波长2/1波长
1. 5、超声波的周波数与振幅：
1. 超声波的传播：
1. 超声波发生器
作用是将工频（50 Hz或60 Hz）电压转变为超声频电压。
微处理器经由用户界面控制焊接循环和反馈关键焊接信息给用户。
用户界面也允许操作人员输入所需的焊接参数。
1.1 超声波发生器内部结构
1.2 超声波发生器种类
标准型：智能型：自动追频超声波焊接机，数字电路设计，超声波
频率自动与超声波模具匹配，无需调节频率，长时间工作
频率不漂移；超声波振幅可调，适合焊接不同要求的产品。
2、焊接套件
声能系统焊接套件提供超声机械振动，一般由换能器、变幅杆、焊头三部分组成，在变幅杆中部固定在焊接压力机上。
焊接套件是有点类似音叉的谐振器。
焊接套件的谐振频率必须紧密匹配来自发生器的电信号的频率（相差少于30 Hz）。
2.1、换能器
通过逆压电效应将来自于发生器的超声频电压转化为同频率的超声机械振动。
它由夹于两金属（通常是钛）块之间的若干压电陶瓷片组成。
片与片之间有一薄金属板形成电极。
在正弦电信号经由电极提供给换能器时，压电片膨胀和收缩，产生15~20 μm的轴向峰到峰运动。
超声波换能器是精密设备，应小心处理。
2.2:BLT换能器
2.3：PZT压电环
2.4、增幅器
2.5、超声波变幅杆
变幅杆有两个作用。
其主要作用是放大换能器端部产生的机械振动并将振动传给焊头。
另一作
用是提供固定套件于焊接压力机上的位置。
在换能器施加超声能量时，变幅杆也膨胀和收缩。
与焊接套件中的其它零件一样，变幅杆是调谐装置，因而它也必须在特定频率共振以便将超声能量从换能器传至焊头。
为了有效地发挥作用，变幅杆必须是超声波在其制造材质中的半波长或半波长的整数倍。
一般为半波长。
2.6、超声波焊头
超声波焊头是焊接套件中向待焊零件提供能量的部分。
与超声波变幅杆一样，焊头也是调谐装置，在大部分应用中也提供机械放大，焊头的长度必须是超声波在其制造材质中的半波长或
半波长的整数倍。
这保证焊头端部有足够的振幅实现焊接。
振幅一般为30~120 μm。
待焊零件和接头设计决定焊头的尺寸和式样。
焊头的形状至关重要，因为焊头的轴向膨胀和收缩产生的应力会在高振幅情况下造成开裂。
在某些应用中，焊头加工有多个轴向狭槽。
这是为了确保最大振幅位于纵向。
焊头端部将超声能量传给待焊零件。
端部应专门设计以匹配零件来确保焊头和零件之间实现最大能量传递。
通常焊头端部做成匹配零件轮廓的型材。
约75%的焊头是由钛制成，约15%由铝制成，其它焊头由HRC54~56的淬硬钢制成。
钛质轻、硬度适当、韧性好、声学性能优是理想材料，常用于小焊头，钛还可涂硬质合金用于高磨损场合。
但是其价格昂贵，难以机加工。
铝质轻、容易加工、声学性能好、成本低，用于制作大零件焊接时的大焊头和原型焊头或需复杂加工的焊头。
铝焊头由于表面硬度低、容易磨损、疲劳性能差，不适合于长期生产应用，常用于小批量应用。
为防止产生压痕和减少磨损，铝必须镀镍或铬。
在需耐冲击或耐磨以及焊接填充塑料或者埋植金属嵌件时，需用钢焊头。
钢焊头疲劳强度低，只用于低振幅场合。
复杂零件、特型的或大尺寸零件通常需要复合式焊头（子母焊头），这时基底焊头采用铝质，钛或钢次级焊头与基底焊头相连并引导能量。
2.7、超声波焊头
2.8、超声波焊头种类
2.9、超声波焊头设计一
2.12、超声波焊头安装一
2.13、超声波焊头安装二
2.14、超声波焊头
焊头的设计制造, 在满足半波长的前提下, 振幅大小一般在焊头设计中就应有所考虑。
但个别由于焊件形状复杂, 焊头设计中无法考虑振幅等, 也可通过聚能器的不同振幅比来调整, 总之当振子、聚能器、焊头三部分连成一体后总的特性应符合超声波捍接设备的要求, 即小信号测量时20khz+—0.5khz，谐振阻抗小于50欧姆；在大功率发生源匹配输出时, 空气负载情况下其功率应是最大功率的15%以下, 就目前我厂生产的换能器实测数据为最大功率的12%, 即250瓦左右, 当焊头在实际焊接受压情况下, 由于动态阻抗的变化, 功率可从250瓦至2000瓦范围内变化, 因发生器输出在较理想的匹配状态下, 所以焊接过程中输出功率随负载变化而达到自动调节作用, 使塑料焊接性能提高到一个新平。
不同型号超声波焊接机的工作原理是相同的，其机械结构基本相同，不同的是超声波发生器的电路结构，不同型号的超声波线路结构是不同的，其超声波焊接机电路的原理也不完全相同。
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3、压力装置
压力装置用于固定焊接套件及施加焊接所需的作用力。
它由固定工装夹具的底座和施加作用力的气缸组成。
压力机上带有压力表和调节阀以调节焊接作用力。
应该注意的是某一超声波焊接设备上设定的特定表压与另一设定同一表压的焊机提供的焊接作用力不一定相同。
焊接作用力应该用测压仪校准以便对不同焊机之间的焊接作用力进行直接比较。
压力机上也有流量控制阀可以对焊头接近待焊零件的速度进行调节。
有些焊接设备采用电磁力加压系统取代传统的气缸，能更好地控制接近速度，在焊接小型或精密零件时是有益的。
3、压力装置
3、压力装置
4、支撑工装
压力机底座固定焊接过程中支撑零件的工装。
支撑工装是为防止下部零件在超声波作用时发生移动专门设计的，它通常加工成紧密匹配零件表面轮廓的形状。
夹具从简单到复杂的都有，由零件设计来决定。
下部零件必须受到牢固放置和支撑。
夹具或底座应可调确保零件垂直于焊头。
夹具可由若干材料加工而成。
不锈钢是最佳选择，因为它容易机加工和抛光。
特型夹具现在可直接经由CAD数据加工。
较大的、复杂的、奇形怪状的或小批量零件通常采用浇注型软质聚氨酯装夹。