超声波焊接的原理及应用
金属超声波焊接原理
金属超声波焊接原理
金属超声波焊接是一种利用超声波的振动能量实现金属材料的焊接的方法。
其原理是通过超声波传导介质的作用，将两个金属件通过振动碰撞实现焊接。
首先，超声波振动器会产生高频的振动能量。
这种能量被传导介质（常为液体或气体）吸收后，会引起介质分子的震动与摩擦。
这个传导介质通常被称为媒界，它能传递超声波振动能量到需要焊接的金属表面。
当超声波振动能量传入到金属表面时，由于金属结构的导电性和材料的内在阻抗，能量会转化为热能，使金属表面局部升温。
在金属局部升温的同时，超声波振动也会引起金属表面的微小振动和位移。
当两个金属件被夹紧在一起时，这种微小振动和位移能够有效地对焊接接头施加压力和摩擦力，使金属表面的氧化物层被打破，金属表面直接接触。
金属接触面的高温、高压和摩擦作用共同作用下，可以使金属原子之间的结合力得到破坏，从而实现金属原子层之间的扩散和相互结合。
随着振动时间的延长，金属原子之间的结合力得以恢复，形成一体化的焊接接头。
通过金属超声波焊接，可以实现金属材料间的无损焊接。
这种焊接方法具有焊接速度快、焊接接头强度高、焊接接头的组织状态良好等优点，在航空、汽车、电子等领域有广泛的应用。
超声波焊接
超声波焊接超声波焊接是一种应用超声波技术进行焊接的方法，它具有高效、可靠、环保等特点，广泛应用于工业生产中。
本文将从超声波焊接的原理、设备、应用领域以及优势等方面进行介绍。
超声波焊接是利用超声波振动产生的能量实现焊接材料的熔接。
超声波是一种频率超过人耳能听到的声音的机械波，其频率一般在20kHz到70kHz之间。
超声波焊接的原理主要是利用超声波振动使材料分子的间距变小，从而产生高温高压的效果，促使材料发生熔接现象。
在焊接过程中，超声波振动会穿透至焊材表面，使接触部分的温度升高，然后通过适当的加压使材料熔化并熔接在一起，最终形成焊接接头。
超声波焊接设备主要由超声波振动系统、机械系统和电气系统组成。
超声波振动系统是超声波焊接的核心部分，它由发声器和承载器组成。
发声器是将电能转化为机械振动的装置，承载器则是将振动传递给焊接件的装置。
机械系统主要包括焊接头、压力机构等部分，用于在焊接过程中施加适当的压力。
电气系统则提供了超声波发生器、控制电路、传感器等设备，用于控制焊接过程的各个参数。
超声波焊接在工业生产中有着广泛的应用。
它可以焊接各种金属材料，如铝、铜、钢等，也可以焊接塑料和纺织品等非金属材料。
超声波焊接常被运用在汽车制造、电子设备生产、包装行业等领域。
例如，在汽车制造中，超声波焊接被应用于制造车灯、排气管和电池等零部件；在电子设备生产中，它被用于焊接电子元件和连接导线等；在包装行业中，超声波焊接可用于封口、划线和熔接等工作。
超声波焊接具有许多优势。
首先，它的焊接速度快，能够在短时间内完成焊接工作，提高生产效率。
其次，超声波焊接的焊接接头牢固可靠，具有较高的拉伸强度和密封性能。
再次，它适用于焊接的材料种类广泛，包括金属、塑料和纺织品等。
此外，超声波焊接过程不需要使用焊接剂和填料，所以它是一种环保、无污染的焊接方法。
总结起来，超声波焊接是一种高效、可靠、环保的焊接方法，广泛应用于多个行业中。
随着技术的不断进步，超声波焊接设备的性能和效果也在不断提高，为我们的生产和生活带来了许多便利和效益。
超声波焊接机原理是什么
超声波焊接机原理是什么
超声波焊接是一种利用超声波振动引起的材料分子间的摩擦产生热量来实现焊接的方法。
其基本原理是通过将电能转化为超声波能，然后将超声波能转化为机械振动能，再通过焊接头传递给被焊接的材料。
具体来说，超声波焊接机中通常包含一个压头和一个换能器。
换能器将电能转化为超声波能，在超声波振动的作用下，焊接头不断地压在需要焊接的材料上。
由于焊接头的振动频率非常高（通常在20kHz以上），使焊接头在短时间内产生大量的微小振动，这种振动将会产生摩擦。
焊接头的振动能量被转移到焊接材料上，使材料表面分子不断地发生碰撞和摩擦，导致材料温度升高。
当材料温度升高到足够高时，材料变软，分子间的结合力变弱，焊接头的压力使材料表面分子之间发生扩散和交联，从而实现焊接。
总的来说，超声波焊接机利用超声波的振动引起的材料分子间的摩擦产生的热量，使材料表面温度升高，从而实现焊接。
这种焊接方法具有速度快、操作简单、能耗低等优点，在工业生产中得到广泛应用。
必能信超声波焊接机工作原理
必能信超声波焊接机工作原理超声波焊接机是一种高效、精准的焊接设备，广泛应用于制造业中。
它的工作原理是利用超声波在焊接部位产生高频振动，通过摩擦热的效应将物体加热至熔点并完成焊接。
超声波焊接机不仅可以焊接金属，还可以焊接塑料、纤维、橡胶等各种材料，而且焊接效果稳定、结构牢固、精度高。
下面我们详细讲解一下必能信超声波焊接机的工作原理。
1. 超声波的基本概念超声波是一种高频振动波，其频率通常在20kHz-100kHz之间，比可听到的声音高得多。
其波长在物理尺度上比可见光也要短，因此具有较强的穿透力和聚焦性。
超声波具有独特的声学特性，可以被用于物质的加工、检测、成像等领域。
2. 超声波焊接的原理超声波焊接是一种通过超声波振动加热的焊接方法。
在焊接过程中，通过超声波的振动可以将物质表面的分子活化，形成摩擦和热能，从而将物质加热至熔点并完成焊接。
焊接过程中所需要的热量主要来自于摩擦热能和塑性变形热能，并且热量主要集中在焊接表面附近，从而达到了快速焊接和局部加热的效果。
超声波焊接机具有高频、高能量、低温度等特点，因此可以完成细小、复杂、异型的焊接任务。
对于大规模的生产来说，超声波焊接机的生产效率也非常高，同时也具有一定的环保优势。
3. 必能信超声波焊接机的特点及应用必能信超声波焊接机是一款具有高性价比的超声波焊接设备，其工作原理与传统的超声波焊接机大致相同，但它在焊接精度、稳定性和可靠性方面具有很大的优势。
必能信超声波焊接机具有以下几个特点：（1）焊接精度高。
必能信超声波焊接机可以精确控制焊接时间、温度和焊接强度等参数，从而保证焊接质量和精度。
（2）稳定性好。
必能信超声波焊接机采用先进的电路控制技术，具有稳定可靠的性能，在长时间的生产作业中表现优异。
（3）使用方便。
必能信超声波焊接机采用人性化的设计，方便用户操作和维护，并且具有智能化的自动化控制功能。
必能信超声波焊接机广泛应用于各种金属、塑料、橡胶、纤维等材料的焊接和组装，尤其适用于汽车、电子、通信、医疗器械等行业中需要高精度、高效率的生产过程中使用。
超声波焊接的原理及应用
超声波焊接的原理及应用1. 简介超声波焊接是一种利用超声波振动能量来实现材料的焊接技术。
它通过将高频振动传导到两个被焊接的材料之间，使它们在接触面产生摩擦热而达到熔接的目的。
超声波焊接广泛应用于汽车、电子、医疗等领域，具有焊接速度快、焊接强度高、无需额外添加焊接材料等优点。
2. 原理超声波焊接的原理是利用超声波在材料接触面上产生摩擦振动，使材料表面产生高温和高压，并迅速熔接起来。
其具体原理如下：•超声波产生：超声波是频率高于20kHz的机械振动波。
通过超声波发生器产生的高频电信号，经过换能器的转换作用，变成机械振动，形成超声波。
•振动传导：超声波振动通过提示头传导到焊接材料上，使其产生微小的摩擦振动。
•接触面摩擦：被焊接材料表面相互接触产生摩擦，使温度急剧升高，因为摩擦产生的热量引起焊接界面的塑性变形。
•熔接：热量累积到一定程度时，焊接界面的材料开始熔化，并形成熔池。
•固化：当超声波停止传导时，熔池冷却凝固，并且形成牢固的焊接接头。
3. 应用领域超声波焊接在多个领域有着广泛的应用，以下是其中几个主要领域：3.1 汽车制造•车灯组件焊接：超声波焊接可用于汽车前大灯、尾灯等组件的焊接。
它可以确保灯具的水密性，提高焊接强度，同时避免因高温焊接导致的变形。
•内饰部件焊接：超声波焊接可用于汽车内饰件的焊接，如仪表板、门板等。
它能够快速焊接，并且焊接点牢固，不会对外观造成任何损伤。
3.2 电子制造•电子元件焊接：超声波焊接可用于电子元件的焊接，如电池片、电路板等。
它可以实现高效快速的焊接，同时保持焊接点的精确度和稳定性。
•电缆连接：超声波焊接可用于电缆的连接，如线缆、USB接口等。
它能够实现高强度的焊接，并且焊接时间短，无需使用额外的焊接材料。
3.3 医疗器械•塑料容器焊接：超声波焊接可用于医疗器械中的塑料容器的焊接。
它可以确保无菌环境，同时提高容器的密封性和耐压性。
•医用器械组件焊接：超声波焊接可用于医用器械的组件焊接，如手术器械、医用注射器等。
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。
？上模（HORN ） 熔接物 •熔接物^777777777^^—下模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。
超声波金属焊接原理
超声波金属焊接原理
超声波金属焊接是一种利用超声振动将两个金属部件焊接在一起
的工艺。
它的原理是利用超声波振动引起金属表面的微小振动和摩擦，使金属表面产生塑性流动并形成金属结合。
在超声波金属焊接中，需要将两个金属部件置于装有焊接夹具的
焊接装置中。
然后，通过超声波振动器产生高频振动，将能量传递给
金属部件。
金属表面的微小振动和摩擦会产生高热和高压，并使表面
的金属处于半固态状态，形成一层金属间过渡层，最终将两个金属部
件焊接在一起。
超声波金属焊接具有焊接速度快、焊缝质量高、无需熔化金属、
能耗低等优点，在汽车、电子、生命医学等领域得到了广泛应用。
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见的焊接设备，它利用超声波的能量来实现材料的焊接。
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高频机械振动，产生超声波能量。
2. 换能器：超声波发生器通过换能器将电能转换为机械振动能量。
换能器通常由压电陶瓷材料制成，当电流通过陶瓷时，它会振动并产生超声波。
3. 振动系统：振动系统由换能器、振动焊头和振动块组成。
换能器的振动能量通过振动焊头传递给要焊接的材料。
4. 焊接部件：超声波焊接机通常有两个焊接部件，分别是焊头和焊座。
焊头是固定在振动系统上的，它将超声波能量传递给焊接材料。
焊座是用于支撑和固定被焊接材料的部件。
5. 焊接过程：当超声波能量传递到焊接材料时，它会产生磨擦和热量。
焊接材料因为受到振动的作用而变软，形成塑性状态。
在振动的同时，焊接材料的份子间结合力也会发生改变，使得两个焊接部件在高温和高压的作用下形成坚固的焊接接头。
6. 控制系统：超声波焊接机还配备了控制系统，用于控制焊接过程的参数，如振动频率、振幅、焊接时间等。
控制系统可以根据不同的焊接要求进行调整，以确保焊接质量和效率。
超声波焊接机的工作原理可以简单总结为：通过超声波发生器产生高频机械振动能量，换能器将电能转换为机械振动能量，振动系统将能量传递给焊接部件，焊接部件产生磨擦和热量，使得焊接材料形成坚固的焊接接头。
超声波焊接机具有焊接速度快、焊接质量高、不产生污染等优点，广泛应用于塑料、金属、纺织品等行业。
它被广泛应用于汽车创造、电子设备创造、医疗器械创造等领域，为各行各业的生产提供了高效、可靠的焊接解决方案。
超声波焊的原理和应用
超声波焊的原理和应用1. 超声波焊的原理超声波焊（Ultrasonic Welding）是一种利用超声波振动能量将两个或多个塑料工件连接在一起的焊接方法。
它利用超声波振动通过摩擦产生热量，使工件的表面温度升高，然后施加一定的压力将两个工件压合在一起，使其熔融并形成焊接。
超声波焊的原理主要包括以下几个方面： - 超声波振动：超声波的频率通常在20kHz到70kHz之间，它通过音频振动将能量传递到焊点，形成局部高温。
- 摩擦发热：超声波振动产生的微小位移使接触表面产生摩擦，产生热量，使塑料材料软化。
- 塑料熔融：摩擦发热使塑料材料温度升高，达到熔融点，使接触面热熔。
- 硬化而成：当超声波停止振动时，热熔的塑料材料快速冷却，形成坚固的焊接点。
2. 超声波焊的应用超声波焊在各个工业领域得到广泛应用，以下是几个常见的应用领域：2.1 电子电器行业•电子产品组装：超声波焊可以用于连接电子元件，如线缆连接、连接器固定等。
•电池组装：超声波焊可以用于连接电池盖与电池壳，实现电池的密封。
•电路板焊接：超声波焊可用于电路板的贴片焊接和印刷电路板的元件连接。
2.2 汽车制造业•塑料零件焊接：超声波焊可用于汽车零部件的连接，如汽车大灯、仪表盘等。
•焊接线束：超声波焊可用于汽车线束的连接，确保线束的稳固性和电气性能。
2.3 医疗器械行业•医疗器械组装：超声波焊可用于医疗器械的组装，如输液器的连接、雾化器的连接等。
•医疗包装：超声波焊可用于医疗器械的包装，确保器械的密封性和安全性。
2.4 塑料制品行业•塑料容器焊接：超声波焊可用于塑料容器的焊接，如食品包装容器、化妆品容器等。
•塑料管道焊接：超声波焊可用于塑料管道的连接，如水管、气管等。
3. 超声波焊的优势超声波焊相比传统的焊接方法具有以下几个优势：•高效快捷：超声波焊接速度快，焊接时间短，可以大幅度提高生产效率。
•焊接强度高：焊接接头强度高，焊缝表面平整，无需额外辅助材料，焊点美观牢固。
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。
超声焊的原理和应用
超声焊的原理和应用1. 超声焊的原理超声焊是一种非常常用的焊接方法，它利用超声波振动产生的热量来进行材料的焊接。
超声波在振动时可以产生黏合热，并且可以在焊接接触点处产生局部加热。
这种焊接方法具有以下原理：•超声波振动效应：超声波是指频率高于人耳可听到的20kHz的声波。
超声波振动时，会在材料的接触面产生剧烈的摩擦和振动，从而产生热量。
•界面结构变化：超声波振动会使得焊接材料的界面结构发生变化，从而增加了焊接接触面积，并且形成了更好的焊接接触。
•塑性变形：超声波振动会在焊接接触点附近产生塑性变形，从而使金属在一个小的区域内发生细微的形变。
•扩散效应：超声波焊接时，焊接接触点的原子会因为振动而发生扩散，从而增加了材料的结合力。
2. 超声焊的应用超声焊具有广泛的应用领域，特别是在电子、汽车、塑料等行业中经常使用。
以下是一些超声焊的应用情况：2.1 电子领域超声焊在电子领域中被广泛应用于电子元件的连接和封装。
例如：•电缆连接：超声焊可以用于连接电缆与插头，实现可靠的电气连接。
•电池制造：超声焊可以用于电池的连接，提高电池的性能和寿命。
•电子元件封装：超声焊可以用于电子元件的封装，保护电子元件免受外界环境的影响。
2.2 汽车工业超声焊在汽车工业中广泛应用于汽车零部件的制造和组装。
以下是一些超声焊在汽车工业中的应用：•汽车灯具制造：超声焊可以用于汽车灯具的焊接和封装，确保灯具的可靠性和密封性。
•汽车仪表盘制造：超声焊可以用于汽车仪表盘的焊接，提高仪表盘的稳定性和耐用性。
•汽车内饰件制造：超声焊可以用于汽车内饰件的焊接和组装，提高内饰件的牢固度和整体质量。
2.3 塑料加工超声焊在塑料加工领域中被广泛应用于塑料制品的生产和加工。
以下是一些超声焊在塑料加工中的应用：•塑料零件制造：超声焊可以用于塑料零件的焊接和组装，提高零件的耐用性和结构稳定性。
•塑料包装材料制造：超声焊可以用于塑料包装材料的焊接和封装，确保包装材料的密封性和保鲜性。
超声波焊接的原理
超声波焊接的原理
超声波焊接是一种高效、精确的焊接技术，它利用超声波的振动能量将两个或多个材料加热并融合在一起。
这种焊接技术广泛应用于汽车、电子、医疗、食品和包装等行业。
超声波焊接的原理是利用超声波振动器将高频振动能量传递到焊接部位，使材料表面产生高频振动，从而产生热能。
当材料表面温度升高到熔点时，材料开始融化并形成焊缝。
焊接完成后，焊缝冷却并形成牢固的焊接。
超声波焊接的优点是焊接速度快、焊接质量高、无需使用焊接剂、无污染、无需后处理等。
它可以焊接各种材料，包括金属、塑料、陶瓷、玻璃等。
此外，超声波焊接还可以实现多点焊接、连续焊接和自动化生产。
超声波焊接的应用非常广泛。
在汽车行业中，它可以用于焊接汽车零部件，如车灯、仪表盘、空调出风口等。
在电子行业中，它可以用于焊接电子元件，如电池、电路板、手机壳等。
在医疗行业中，它可以用于焊接医疗器械，如注射器、输液器、手术器械等。
在食品和包装行业中，它可以用于焊接食品包装袋、饮料瓶盖等。
超声波焊接是一种高效、精确、环保的焊接技术，它在各个行业中都有广泛的应用。
随着科技的不断发展，超声波焊接技术将会越来越成熟，为各行各业的生产带来更多的便利和效益。
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：
超声波焊接原理
一、超声波焊接原理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。
一套超声波焊接系统的主要组件包括超声波发生器/换能器/变幅杆/焊头三联组/模具和机架。
超声波焊接是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40KHz 电能。
被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动，随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头。
焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部，在该区域，振动能量被通过摩擦方式转换成热能，将需要焊接的部件区域熔化。
超声波不仅可以被用来焊接金属、硬热塑性塑料，还可以加工织物和薄膜等。
本片文章主要介绍金属和塑料焊接两种。
1）超声波金属焊接原理超声波金属焊接原理是利用超声频率（超过16KHz ）的机械振动能量，连接同种金属或异种金属的一种特殊方法．金属在进行超声波焊接时，既不向工件输送电流，也不向工件施以高温热源，只是在静压力之下，将框框振动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及有限的温升。
接头间的冶金结合是母材不发生熔化的情况下实现的一种固态焊接．因此它有效地克服了电阻焊接时所产生的飞溅和氧化等现象。
超声金属焊机能对铜、银、铝、镍等有色金属的细丝或薄片材料进行单点焊接、多点焊接和短条状焊接。
可广泛应用于可控硅引线、熔断器片、电器引线、锂电池极片、极耳的焊接。
2）超声波塑料焊接原理超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。
又由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。
当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。
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。
超声波焊接的原理及应用PPT课件
❖ (5) 建立焊接设备、工艺参数、常用材料的对应关系 规律，减少实验次数，降低成本。
33
参考文献
精选ppt课件2021
❖ 【1】超声波焊接原理及其工艺研究，王叶 ❖ 【2】热塑性塑料的超声波焊接和振动焊接特性，陈健 ❖ 【3】塑料薄膜超声波焊接研究，成全 ❖ 【4】超声波塑料焊接机理，张宗波 ❖ 【5】超声波塑料焊接粘弹性热的仿真计算，张振强 ❖ 【6】塑料超声波焊接质量影响因素的研究进展，高阳 ❖ 【7】塑料件超声波焊接工艺及焊接设计，Herrmann ❖ 【8】塑料焊接加工几种方法，陶永亮 ❖ 【9】塑料超声波焊接及其用于聚合物MEMS器件键合的研究进
超声波焊接的工艺参数
精选ppt课件2021
❖一、材料选择
❖ 热塑性vs热固性 ❖ 非结晶vs结晶（熔化温度、能量补充、传递） ❖ 能量传递特性（近场与远场） ❖ 吸湿性（PC、PA）
❖ PC，PS，SAN，ABS，PMMA
17
超声波焊接的工艺条件
❖二、设备参数
❖ 振幅
❖ 焊接时间
18
精选ppt课件2021
精选ppt课件2021
高分子材料 超声波焊接技术
分1 黄浩
1
内容提要
1
基本概念
2
焊接原理
3
工艺条
精选ppt课件2021
超声波焊接的基本概念
❖ 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。
3
精选ppt课件2021
超声波焊接的基本概念
精选ppt课件2021
❖ 国外在1960年开始应用超声波焊接技术 ❖ 优点：焊接时间短、焊接强度高、表面无损坏
超声波焊接的原理及应用
超声波焊接的原理及应用1.塑料焊接：超声波焊接可以用于塑料零件的连接，例如汽车零件、电子产品、医疗器械等。
由于超声波焊接的效率高、速度快，可以实现自动化生产，因此得到了广泛应用。
2.金属焊接：超声波焊接也可以用于金属零件的连接。
与传统焊接方法相比，超声波焊接无需使用钎焊材料，可以减少焊接时间和能源消耗，同时具有高强度、耐腐蚀等优点，适用于汽车、飞机等高要求的金属焊接领域。
3.化妆品和药品包装：超声波焊接可以用于包装材料的密封和焊接。
它可以实现快速、牢固的密封，确保产品的质量和安全性。
4.电子产品制造：超声波焊接可以用于电子产品的组装和连接。
由于超声波焊接无需使用电阻、电流等电热的焊接方式，因此可以避免对电子元件的损坏，适用于封装电池、芯片、电路板等高频电子产品的制造。
5.医疗器械制造：超声波焊接也广泛应用于医疗器械的制造过程中。
例如，可以用于制造医用输液器、输血管、雾化器等产品。
1.高效率：超声波焊接可以在很短的时间内完成焊接过程，提高生产效率。
2.无需外加材料：超声波焊接无需在焊接过程中使用外加材料，减少了生产成本。
3.精确控制：超声波焊接可以通过调整振动频率和振动幅度来控制焊接的效果，实现精确控制。
4.焊接强度高：超声波焊接可以实现材料的冷焊接，焊接强度高，焊接接头牢固。
5.环保：超声波焊接无需使用焊接剂，减少了有害气体的排放，是一种环保的焊接方法。
然而，超声波焊接也存在一些限制。
首先，对于较大尺寸和较厚的材料，超声波焊接效果不佳。
其次，焊接面积过大或夹杂有灰尘、油脂等杂质时，超声波焊接效果可能不理想。
总的来说，超声波焊接是一种高效、环保的焊接方法，广泛应用于塑料、金属、电子、医疗器械等行业，对于提高生产效率、降低生产成本具有重要意义。
但在具体应用过程中，需要根据材料的特点和焊接要求来选择合适的超声波焊接参数和工艺。
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。
超声波焊接技术的原理与应用
超声波焊接技术的原理与应用在现代工业生产中，焊接技术是一项至关重要的工艺。
而超声波焊接技术作为一种先进的焊接方法，凭借其独特的优势，在众多领域得到了广泛的应用。
超声波焊接技术的原理其实并不复杂。
简单来说，它是通过高频振动产生的能量来实现材料的连接。
这个过程就好像我们快速地用手搓动两个物体，摩擦会产生热量，从而使它们结合在一起。
但超声波焊接的振动频率极高，通常在 20kHz 以上，这种高频振动能够在极短的时间内产生大量的热能，并集中在焊接区域。
在超声波焊接设备中，有一个关键的部件叫做换能器。
它的作用就像是一个能量转换器，将输入的电能转化为机械振动能。
而变幅杆则负责将换能器产生的振动进行放大，并传递到焊接模具上。
焊接模具直接与被焊接的材料接触，将高频振动传递给它们。
当材料受到高频振动时，它们之间的分子会相互摩擦、碰撞，从而产生热量。
这些热量会使材料的接触面迅速熔化，形成一个焊接区域。
同时，在压力的作用下，熔化的材料会相互融合，并在冷却后形成牢固的焊接接头。
超声波焊接技术具有许多显著的优点。
首先，它的焊接速度非常快，通常只需要几秒钟就能完成一个焊接点，大大提高了生产效率。
其次，由于焊接过程中产生的热量相对较少，所以对周围材料的热影响很小，能够有效避免材料的变形和性能下降。
此外，超声波焊接不需要使用额外的焊接材料，如焊条、焊丝等，降低了成本，也减少了材料的浪费。
在汽车制造领域，超声波焊接技术被广泛应用于汽车零部件的生产。
例如，汽车内饰中的塑料件，如仪表盘、门板、座椅等，很多都是通过超声波焊接连接在一起的。
这种焊接方式不仅能够保证连接的强度和稳定性，还能使内饰件的外观更加美观。
在电子行业，超声波焊接也发挥着重要的作用。
像手机、电脑等电子产品中的电池、线路板、连接器等部件，都可以采用超声波焊接进行组装。
由于其焊接精度高，能够满足电子设备对微型化和高性能的要求。
医疗行业同样离不开超声波焊接技术。
一次性医疗器械，如注射器、输液管等，通常采用超声波焊接来保证其密封性和安全性。
超声波焊接塑料原理
超声波焊接塑料原理
1.超声波振动：超声波是指频率高于20kHz的机械振动波。
在焊接中，超声波振动源（振子）会产生高频机械振动。
2.接触面热量产生：超声波振动产生的高频机械振动会导致塑料中的
分子相互摩擦和碰撞，产生热量。
这种高频机械能转化为热能的过程称为
焦耳效应。
3.塑料熔化：由于超声波的高频振动作用下，塑料的摩擦加热导致局
部热量聚集，并使塑料温度升高。
当温度达到塑料的熔化温度时，塑料开
始熔化流动。
4.塑料固化：在塑料熔化流动的同时，超声波振动的机械压力也会施
加在塑料表面，使塑料的熔融层加压并重新固化。
5.形成牢固结合：塑料重新固化后，超声波振动的机械压力持续施加，使塑料分子重新排列并结合在一起形成牢固结合。
部分塑料融化并重新结
合形成一个坚固的焊接点。
总结来说，超声波焊接塑料的原理是将两个待焊接的塑料放置在振动
源的下方，超声波振动通过振子传导到工件上，产生高频机械振动并加热
塑料。
随着温度升高，塑料熔化并流动，同时施加机械压力使其重新固化，最终形成牢固的焊接接头。
超声波焊接塑料具有焊接速度快、能耗低、焊
缝强度高等优点，在汽车制造、电子设备制造和医疗器械等领域得到广泛
应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
.
超声波焊接的基本概念
❖ 过程：在超声波振动 能的作用下,焊接线首 先开始熔化,熔体在压 力作用下向被焊产品 上下表面铺展,,当停止 超声后, 温度降下来熔 融塑料凝固从而使被 焊产品连接在一起。
.
超声波焊接的工艺条件
❖二、设备参数
❖ 振幅
❖ 焊接时间
.
超声波焊接的工艺条件
❖ 制品厚度
❖ 焊接压力
.
超声波焊接的工艺条件
❖三、焊线设计
❖ 能量引导
.
超声波焊接的工艺条件
.
超声波焊接的工艺条件
❖ 焊件自准
.
超声波焊接的工艺条件
❖ 特殊焊接设计
.
超声波焊接的工艺条件
❖ 点焊
❖ 铆焊
.
❖ (4) 研究新的导能机构和连接层材料，扩大焊接技术 的应用范围
❖ (5) 建立焊接设备、工艺参数、常用材料的对应关系 规律，减少实验次数，降低成本。
.
参考文献
❖ 【1】超声波焊接原理及其工艺研究，王叶 ❖ 【2】热塑性塑料的超声波焊接和振动焊接特性，陈健 ❖ 【3】塑料薄膜超声波焊接研究，成全 ❖ 【4】超声波塑料焊接机理，张宗波 ❖ 【5】超声波塑料焊接粘弹性热的仿真计算，张振强 ❖ 【6】塑料超声波焊接质量影响因素的研究进展，高阳 ❖ 【7】塑料件超声波焊接工艺及焊接设计，Herrmann ❖ 【8】塑料焊接加工几种方法，陶永亮 ❖ 【9】塑料超声波焊接及其用于聚合物MEMS器件键合的研究进
.
内容提要
1
基本概念
2
焊接原理
3
工艺条件
4
实际应用
5
前景展望
.
超声波焊接的前景展望
❖ (1) 研究焊接区域的状态，包括熔融区结晶度、取向 程度、化学组分等，深入研究超声波焊接机理
❖ (2) 完善焊接质量的检测手段，尤其是完善实时跟踪 监测方法
❖ (3) 模拟焊接过程焊接区域温度、应力变化规律，为 实验起指导作用
.
超声波焊接的机理
❖ 初始产热源
.
超声波焊接的机理
❖ 产热机理
.
理
3
工艺条件
4
当前应用
5
总结展望
.
超声波焊接的工艺参数
❖一、材料选择
❖ 热塑性vs热固性 ❖ 非结晶vs结晶（熔化温度、能量补充、传递） ❖ 能量传递特性（近场与远场） ❖ 吸湿性（PC、PA）
❖ PC，PS，SAN，ABS，PMMA
.
超声波焊接的应用
❖ 汽车PC转向灯和PMMA/ABS反射器灯具
.
超声波焊接的应用
❖ 汽车炮筒式仪表
.
超声波焊接的应用
❖ 聚合物微器件的超声波焊接键合
.
超声波焊接的应用
❖ 燃气表装配工艺改进 ❖单台燃气表成本合计下降2.36 元, 按年产20
万台燃气表计算, 总零部件成本下降472000 元
超声波焊接的工艺条件
❖ 凸缘连接焊
.
内容提要
1
基本概念
2
焊接原理
3
工艺条件
4
当前应用
5
总结展望
.
超声波焊接的应用
❖ 应用领域：医械、包装、汽配、渔具等行业 ❖ 产品：汽车、服装、塑料玩具自封袋、塑料酒
瓶盖、洗碗机水轮、塑料假鱼饵、充电器外壳 和手机吊带的焊接、一次打火机外壳。 ❖材料范围：ABS 塑料、AEC塑料、AMMA塑 料、ABA塑料、ARS塑料、AS塑料、PS塑料 、PP塑料、PC塑料、PE、PVC、POM等
.
高分子材料 超声波焊接技术
分1 黄浩
.
内容提要
1
基本概念
2
焊接原理
3
工艺条件
4
当前应用
5
总结展望
.
超声波焊接的基本概念
❖ 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。
.
超声波焊接的基本概念
❖ 国外在1960年开始应用超声波焊接技术 ❖ 优点：焊接时间短、焊接强度高、表面无损坏
.
超声波焊接的机理
❖ 提出了摩擦生热是启动热源，粘弹热是主 要热源的产热机理。
.
超声波焊接的机理
❖ 静态松弛模量，Maxwell模型，10阶Prony级数
.
超声波焊接的机理
❖ 动态粘弹性 ❖ 时温等效原理
❖ DMA温度谱
.
超声波焊接的机理
❖ 应变能与周期温升
.
超声波焊接的机理
❖ 初始温度的影响
.
内容提要
1
基本概念
2
焊接机理
3
工艺条件
4
当前应用
5
总结展望
.
超声波焊接的机理
❖ 早期的理论：当塑料工件表面产生超声波振 动时, 接触表面因摩擦而温度升高实现焊接, 非焊接面没有摩擦, 温度也不会升高。
❖Frankel 等人将之等效为从接触界面到材料 内部的一维热传导问题。
❖试验发现在材料的玻璃点转变温度Tg 附近
有温升率增大的现象,而给出的模型并不能 与之很好的吻合。
.
超声波焊接的机理
❖Menges 等人认为热主要来自材料内部的摩擦 而非界面摩擦
❖Tolunary 等人通过实验发现试件内部质点的 热主要来自材料的粘性耗散
❖Benatar 等人利用DMA方法（动态力学测试 ）测试了低频下材料的动态模量,基于“时温 等效性原理”平移并外推得到了高频(20kHz) 下材料的动态模量。
展，张宗波 ❖ 【10】超声波焊接技术在汽车炮筒式仪表上的创新应用，魏鹿义 ❖ 【10】超声波焊接技术在燃气表装配领域的应用，吕洪彬
.
Thank You !
欢迎提问！