超声波焊接工艺
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❖ 导熔线的优点主要有： ❖ 1.增加熔接强度 ❖ 2.减少溢胶 ❖ 3.减少熔接时间 ❖ 4.需要较小的振幅
❖ 导熔线的设计主要有以下几种：
阶梯型导熔线-Step Joint
❖ 阶梯型导熔线主要用于外观上需要精确对位以及不溢胶的 设计
沟槽型导熔线- Tongue & Groove
❖ 沟槽型导熔线主要用于双边不溢胶且能提供对位的功能设 计，其也具备一定的防水功能。
平头铆接方式-Flush Stake
中空铆接方式-Hollow Stake
高压铆接方式-High Pressure Stake
埋植-Insertion
成型-Swaging/Forming
点焊-Spot Welding
切除-Degating
超声波熔接适用的材料
❖ 哪些材料可以用超声波来焊接呢? ❖ 由超声波的工作原理我们可以知道，超声波的实际功率并不大，工作时
影响超声波熔接能量的因素
❖ 由前面的公式中我们可以看到影响超声波熔接的能量的因素有哪些。其具体表现 有哪些呢？
❖ 1.气压 大
我们可以通过调压阀来调整，一般来说气压越大，能量越
❖ 2.下降速度 超声波熔接机上有相应的旋钮，一般来说，下降速度越大，
❖
能量越大
❖ 3.频率
超声波熔接机器都有固定的频率，频率越大，能量越大
❖ 超声波熔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熔接机的 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。
真空焊头-Vaccum Horn
切削焊头-Cutting Horn
影响超声波熔接能量的因素(振幅)
超声波熔接夹具---底模(Fixture)
❖ 在焊接时需要对下面的工件进行固定及支撑，这也是非常 重要的。固定的夹具称之为底模。
❖ 底模的设计主要要考虑以下几点：
❖ 1.工件吻合 焊接的过
这就要求定位准确且牢固，使得工件在
❖ 异常情况：负载大于20%
❖ 应检查： A焊头是否锁紧？
❖
B连接螺杆是否完好？
❖
C连接面是否清洁？
❖ 时，
D焊头是否有裂痕（用油涂于表面，测试音波
❖
可见到裂痕位置
对位与行程
❖对位
❖ 焊头、工件与底模之间的对位 ❖ 工件放于底模，将气压放掉，焊头用力往下拉，对准接触面 ❖ 然后将底模在底板上固定好
❖ 远场与近场熔接 ❖ 近场熔接指的是熔接面距离焊头接触面的位置在6.356mm
以内，大于6.356mm的称为远场熔接。一般尽可能避免远 场熔接
近场熔接
远场熔接
超声波熔接设计中应注意的问题
❖ 薄膜效应 ❖ 在平的圆型的，壁厚薄的位置容易产生胶件烧穿的现象。
解决措施如下： ❖ 1.减少熔接时间 ❖ 2.改变振幅或频率，并进行振幅剖析 ❖ 3.增加壁厚 ❖ 4.工件内部增加支撑肋 ❖ 5.焊头上设计节点活塞
粘接工艺是一种先进的装配技术！超声波熔接不但
有连接装配功能而且具有防潮、防水的密封效果。
超声波熔接的优点
❖ 1.节能环保 ❖ 2.无需装备散烟散热的通风装置 ❖ 3.成本低,效率高 ❖ 4.容易实现自动化生产 ❖ 5.焊接强度高，粘接牢固 ❖ 6.焊点美观，可实现无缝焊接，防潮防水，气密性好
超声波熔接的工作原理
调整：焊接压力 焊接时间 保压时间
被焊工件
负载监控表
过载
负载 20%至95%
过载时候 压力较高 减低下降速度 降低动力触发值 用较低比例的调幅器 使用功率更大的焊机
焊接不充分 增加焊接时间和压力 采用更高比例的调幅器
焊接过度 减少焊接时间或降低压力 采用较低比例的调幅器
工件的检查或试验
欠佳
良好
参数记录
超声波熔接工艺
Ultrasonic Welding Technology
什么是超声波熔接
❖
超声波熔接是一种快捷，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。目前被运用的塑胶制品与之间的粘
结，塑胶制品与金属配件的粘结及其它非塑胶材料
之间的粘结！它取代了溶剂粘胶机械坚固及其它的
剪切型熔接面
❖ 剪切型熔接的熔接深度一般为1.25W(壁厚)最小为0.5W 最 大为1.75W，干涉量见下表
超声波熔接设计中应注意的问题
❖ 超声波熔接应避免以下的设计
超声波熔接设计中应注意的问题
焊头与工件的接触面积越大越好，如果小于熔接区域的面积，会 很容易导致表面伤痕。
超声波熔接设计中应注意的问题
间短，所以产生的热量有限，所以一般只适用于一些熔点较低(400℃ 以 下)的材料。主要以热塑性的聚合物即塑料为主。我们主要了解一下各种 塑料的熔接特性。一般来说，聚合物的熔点越高，其焊接所需的超音波 能量越多。材料的硬度对其是否能有效传输超音速振动是很有影响的。 总的说来，愈硬的材料其传导力愈强。
影响超声波熔接能量的因素
密封圈
剪切型熔接面
❖ 剪切型熔接熔接过程是，首先熔化开始接触的小面积材料， 然后沿着壁面继续垂直向下而有控制的导引到工件里头去。 如图所示
剪切型熔接面
❖ 剪切型熔接的优点： ❖ 1.熔接强度高，气密性好。 ❖ 2.适合所有的塑胶材料，特别是具提早固体特性的半结晶
性塑胶 ❖ 剪切型熔接的缺点 ❖ 1.不适用形状复杂或者有直角的转角的结构 ❖ 2.熔接需要坚固的侧边墙壁支撑，不然会变形。 ❖ 3.需要较大的振幅及功率，只适用于小一点的工件
超声波熔接的工作原理
❖ 如下图所示，振动能量从焊头传递到工件，工件之间的摩擦 产生的热量将工件熔接面熔化，从而焊接成一体。
焊头 HORN
振动能 工件
熔合
超声波熔接的工作原理
超声波熔接机的工作原理示意图
超声波熔接机工作原理图
换能器 电源 调幅器
焊头
常用的超声波熔接机介绍
❖No.1 美国必能信公司
❖行程
❖ 以方便取放工件为宜
❖切记不能将焊头直接接触底模或底板的金 属等硬质材料，很可能会导致换能器的破 坏。
压力
❖ 1.压力过低,会延长焊接时间,使工件表面产生疤痕 ❖ 或质量不佳 ❖ 2.压力过高,会使工件破裂,使界面结合欠佳, ❖ 甚至过载,而终止超声
焊接时间与保压时间
❖ 1.过长的焊接时间,会产生飞边或质量下降,特别是严格密 封的
❖ 场合下,更要注意, ❖ 2.过长的焊接时间,会使工件偏离焊接区、表面熔化或破
裂， ❖ 特别是有孔部位、模合线上或头角处。 ❖ 3.一般0.3S~0.5S,在有弹力装置、材料熔点高或材料有弹 ❖ 性时,要加大保压时间。如：PP/PE等。
动力触发器
❖ 用来控制超声波发出的时间 ❖ 旋钮刻度为1~23,刻度越大,压力越大,范围67N~734N ❖ 除非要克服变形或需要压缩(弹簧、膜片、密封件）的元
调幅器的选择
❖ 焊接面积-----面积越大,需要振幅越高
❖ 工件材料-----PP/PE/尼龙等较难焊的晶型树脂,需要的振 幅较高
❖ 工件构造-----工件有细长的柱子或薄片等容易振裂的,应 采用
❖
较弱的振幅
调谐器的选择
❖ 能源供应部份必须调谐得与换能器、调幅器、焊头的每种 组合相配合
❖ 正常情况：测试时，负载表的读数应少于20%
❖
程中不会移动
❖ 2.工件支撑
要求支撑稳固，不然振幅会被消弱
❖ 3.定位及取放方便
缩短工作时间，提高生产率
❖ 4.其它特殊要求
底模1
底模2
超声波熔接机参数调校
❖ 以BRANSON 8800机型例 ❖ 基本调整程序如下
调幅器选择 焊头调谐 焊头——工件——底模之间的校准
调整：行程速度
下降时间
机械式止动器
超声波熔接设计中应注意的问题
❖ 其他应考虑的问题： ❖ 1.熔接的部位不得有涂装，电镀等表面处理。 ❖ 2.增加导熔槽，避免溢胶。
案例分析
前盖 PC+玻纤
焊头
镜片 PMMA
超声波熔接的局限性与危害
❖ 超声波虽然有这么多优点，也有它的一些局限性和危害： ❖ 1.对于工件的材料有限制。 ❖ 2.功率不大，限制了熔接的面积。 ❖ 3.目前超音波熔接对超音机的调机技术，以及超音波操作
种结构，剪切的结构就相对比较难以控制。
超声波熔接结构设计—— 导熔线
❖ 导熔线是在两个熔接面之一上形成一条三角形的凸出 材料，它的的基本作用是聚集能量，使之可以尽快达到熔 解的温度，从而得到更好的熔接效果。导熔线的基本设计 如下图所示，实际应用时可根据具体要求改变。
非结晶聚合物
半结晶聚合物
超声波熔接结构设计—— 导熔线
❖ 4.振幅 过
振幅的变化因素比较多，就一般来说，振幅的调整可以通
❖
调幅器和焊头的设计来达到
❖ 5.时间 越大
我们可以调整焊接机的焊接时间，时间越长，焊接的能量
❖ 6.保压时间 保压时间是在塑料熔化之后的保持气压的时间，时间越长，
❖
形成的焊点越稳定，变形越小
影响超声波熔接能量的因素
❖ 让我们回顾一下之前的超声波熔接机的工作原理图。
超声波熔接机工作原理图
换能器 电源 调幅器
焊头
影响超声波熔接能量的因素(频率)
❖ 换能器 Converter
❖ 作用:将电能转换成机械能
❖ 组成:陶瓷晶片和传动头
❖ 原理:电流经过换能器，令换能器内产生电磁振荡，再经 过压电陶瓷片，令压电陶瓷片产生振动，振动经过金属头， 传到调幅器
❖ 表面振幅:
20KHz = 0.02mm
十字交叉型导熔线-Criss-Cross
❖ 十字交叉型导熔线是一组导熔线相互垂直交叉，能缩短熔
接时间，减少熔接功率，增加熔接强度，但是容易产生段
差及溢胶
间断式
连续式
垂直墙壁型导熔线
❖ 垂直墙壁型导熔线可以增加抗撕裂力以及减少溢胶。
间断型导熔线-Interrupted Energy Director
者的细心程度都有很大的依赖性。 ❖ 4.超声波熔接是破坏性的焊接，不可以重工 ❖ 5.超声波对于人的听力有伤害，应准备好劳保用品。
❖ 间断型导熔线可以减少溢胶以及焊接能量，但是会降低焊接 的强度。
凿子型导熔线-Knife Edge With Texture Surface
❖ 凿子型导熔线适用于壁厚较薄的零件，但是会降低焊接的 强度。
咬花导熔面
❖ 咬花导熔面主要用于增强熔接强度，如下图所示
防水的导熔线结构
❖ 防水的导熔线结构主要用于增加气密性，如下图所示，
❖ 4.成型 Swaging/Forming
Leabharlann Baidu
❖ 5.点焊 Spot welding
❖ 6.切除 Degating
❖ 7.其它用途
Others
铆接-Staking
标准铆接方式-Standard Profile Stake
圆盖铆接方式-Dome Stake
咬花成型铆接方式-Knurled Stake
❖
30KHz = 0.015mm
❖
40KHz = 0.01mm
换能器的工作原理—磁伸缩
磁伸缩( Magnetostrictive Principle )
影响超声波熔接能量的因素(调幅器)
调幅器(Booster)
影响超声波熔接能量的因素(焊头)
焊头(Horn)
影响超声波熔接能量的因素(焊头)
❖ 焊头通常是一个半波长的共振金属块，将振动能量传递到 工件上
❖ 其它： ❖ Herrmann ❖ Rinco ❖ Sonitek ❖ Dukane
Branson
常用的超声波熔接机(3000W以下)
常用的超声波熔接机(3000W以上)
常用的超声波熔接机(多头)
超声波熔接技术的应用
❖ 1.熔接 Welding
❖ 2.铆接 Staking
❖ 3.埋植 Insertion
件， ❖ 使用较高的触发压力外，一般都使用较低的触发压力1~5
一般开始参数
❖ 设置时,一般由小到大的原则
❖ 每次调整一种参数
❖ 压力表:20
触发压力:1~5
❖ 焊接时间:0.5S
下降速度:1~5
❖ 保压时间:1S
超声波熔接结构设计
❖ 超声波的熔接结构主要有两种： ❖ 1.导熔线 Energy Director ❖ 2.剪切 Shear ❖ 其中导熔线是最常用的一种结构，也是相对比较稳定的一
❖ 焊头的材料一般选择钛合金，铝合金以及钢铁
❖ 焊头还可以根据需要进行以下的处理：
❖
高碳钢嵌入
❖
阳极处理
❖
镀铬
雕刻成型焊头-Contour Machined Horn
全波长焊头-Full Wave Horn
复合式焊头-Composite Horn
加装压板的焊头-Plunger On Horn
❖ 导熔线的设计主要有以下几种：
阶梯型导熔线-Step Joint
❖ 阶梯型导熔线主要用于外观上需要精确对位以及不溢胶的 设计
沟槽型导熔线- Tongue & Groove
❖ 沟槽型导熔线主要用于双边不溢胶且能提供对位的功能设 计，其也具备一定的防水功能。
平头铆接方式-Flush Stake
中空铆接方式-Hollow Stake
高压铆接方式-High Pressure Stake
埋植-Insertion
成型-Swaging/Forming
点焊-Spot Welding
切除-Degating
超声波熔接适用的材料
❖ 哪些材料可以用超声波来焊接呢? ❖ 由超声波的工作原理我们可以知道，超声波的实际功率并不大，工作时
影响超声波熔接能量的因素
❖ 由前面的公式中我们可以看到影响超声波熔接的能量的因素有哪些。其具体表现 有哪些呢？
❖ 1.气压 大
我们可以通过调压阀来调整，一般来说气压越大，能量越
❖ 2.下降速度 超声波熔接机上有相应的旋钮，一般来说，下降速度越大，
❖
能量越大
❖ 3.频率
超声波熔接机器都有固定的频率，频率越大，能量越大
❖ 超声波熔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熔接机的 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。
真空焊头-Vaccum Horn
切削焊头-Cutting Horn
影响超声波熔接能量的因素(振幅)
超声波熔接夹具---底模(Fixture)
❖ 在焊接时需要对下面的工件进行固定及支撑，这也是非常 重要的。固定的夹具称之为底模。
❖ 底模的设计主要要考虑以下几点：
❖ 1.工件吻合 焊接的过
这就要求定位准确且牢固，使得工件在
❖ 异常情况：负载大于20%
❖ 应检查： A焊头是否锁紧？
❖
B连接螺杆是否完好？
❖
C连接面是否清洁？
❖ 时，
D焊头是否有裂痕（用油涂于表面，测试音波
❖
可见到裂痕位置
对位与行程
❖对位
❖ 焊头、工件与底模之间的对位 ❖ 工件放于底模，将气压放掉，焊头用力往下拉，对准接触面 ❖ 然后将底模在底板上固定好
❖ 远场与近场熔接 ❖ 近场熔接指的是熔接面距离焊头接触面的位置在6.356mm
以内，大于6.356mm的称为远场熔接。一般尽可能避免远 场熔接
近场熔接
远场熔接
超声波熔接设计中应注意的问题
❖ 薄膜效应 ❖ 在平的圆型的，壁厚薄的位置容易产生胶件烧穿的现象。
解决措施如下： ❖ 1.减少熔接时间 ❖ 2.改变振幅或频率，并进行振幅剖析 ❖ 3.增加壁厚 ❖ 4.工件内部增加支撑肋 ❖ 5.焊头上设计节点活塞
粘接工艺是一种先进的装配技术！超声波熔接不但
有连接装配功能而且具有防潮、防水的密封效果。
超声波熔接的优点
❖ 1.节能环保 ❖ 2.无需装备散烟散热的通风装置 ❖ 3.成本低,效率高 ❖ 4.容易实现自动化生产 ❖ 5.焊接强度高，粘接牢固 ❖ 6.焊点美观，可实现无缝焊接，防潮防水，气密性好
超声波熔接的工作原理
调整：焊接压力 焊接时间 保压时间
被焊工件
负载监控表
过载
负载 20%至95%
过载时候 压力较高 减低下降速度 降低动力触发值 用较低比例的调幅器 使用功率更大的焊机
焊接不充分 增加焊接时间和压力 采用更高比例的调幅器
焊接过度 减少焊接时间或降低压力 采用较低比例的调幅器
工件的检查或试验
欠佳
良好
参数记录
超声波熔接工艺
Ultrasonic Welding Technology
什么是超声波熔接
❖
超声波熔接是一种快捷，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。目前被运用的塑胶制品与之间的粘
结，塑胶制品与金属配件的粘结及其它非塑胶材料
之间的粘结！它取代了溶剂粘胶机械坚固及其它的
剪切型熔接面
❖ 剪切型熔接的熔接深度一般为1.25W(壁厚)最小为0.5W 最 大为1.75W，干涉量见下表
超声波熔接设计中应注意的问题
❖ 超声波熔接应避免以下的设计
超声波熔接设计中应注意的问题
焊头与工件的接触面积越大越好，如果小于熔接区域的面积，会 很容易导致表面伤痕。
超声波熔接设计中应注意的问题
间短，所以产生的热量有限，所以一般只适用于一些熔点较低(400℃ 以 下)的材料。主要以热塑性的聚合物即塑料为主。我们主要了解一下各种 塑料的熔接特性。一般来说，聚合物的熔点越高，其焊接所需的超音波 能量越多。材料的硬度对其是否能有效传输超音速振动是很有影响的。 总的说来，愈硬的材料其传导力愈强。
影响超声波熔接能量的因素
密封圈
剪切型熔接面
❖ 剪切型熔接熔接过程是，首先熔化开始接触的小面积材料， 然后沿着壁面继续垂直向下而有控制的导引到工件里头去。 如图所示
剪切型熔接面
❖ 剪切型熔接的优点： ❖ 1.熔接强度高，气密性好。 ❖ 2.适合所有的塑胶材料，特别是具提早固体特性的半结晶
性塑胶 ❖ 剪切型熔接的缺点 ❖ 1.不适用形状复杂或者有直角的转角的结构 ❖ 2.熔接需要坚固的侧边墙壁支撑，不然会变形。 ❖ 3.需要较大的振幅及功率，只适用于小一点的工件
超声波熔接的工作原理
❖ 如下图所示，振动能量从焊头传递到工件，工件之间的摩擦 产生的热量将工件熔接面熔化，从而焊接成一体。
焊头 HORN
振动能 工件
熔合
超声波熔接的工作原理
超声波熔接机的工作原理示意图
超声波熔接机工作原理图
换能器 电源 调幅器
焊头
常用的超声波熔接机介绍
❖No.1 美国必能信公司
❖行程
❖ 以方便取放工件为宜
❖切记不能将焊头直接接触底模或底板的金 属等硬质材料，很可能会导致换能器的破 坏。
压力
❖ 1.压力过低,会延长焊接时间,使工件表面产生疤痕 ❖ 或质量不佳 ❖ 2.压力过高,会使工件破裂,使界面结合欠佳, ❖ 甚至过载,而终止超声
焊接时间与保压时间
❖ 1.过长的焊接时间,会产生飞边或质量下降,特别是严格密 封的
❖ 场合下,更要注意, ❖ 2.过长的焊接时间,会使工件偏离焊接区、表面熔化或破
裂， ❖ 特别是有孔部位、模合线上或头角处。 ❖ 3.一般0.3S~0.5S,在有弹力装置、材料熔点高或材料有弹 ❖ 性时,要加大保压时间。如：PP/PE等。
动力触发器
❖ 用来控制超声波发出的时间 ❖ 旋钮刻度为1~23,刻度越大,压力越大,范围67N~734N ❖ 除非要克服变形或需要压缩(弹簧、膜片、密封件）的元
调幅器的选择
❖ 焊接面积-----面积越大,需要振幅越高
❖ 工件材料-----PP/PE/尼龙等较难焊的晶型树脂,需要的振 幅较高
❖ 工件构造-----工件有细长的柱子或薄片等容易振裂的,应 采用
❖
较弱的振幅
调谐器的选择
❖ 能源供应部份必须调谐得与换能器、调幅器、焊头的每种 组合相配合
❖ 正常情况：测试时，负载表的读数应少于20%
❖
程中不会移动
❖ 2.工件支撑
要求支撑稳固，不然振幅会被消弱
❖ 3.定位及取放方便
缩短工作时间，提高生产率
❖ 4.其它特殊要求
底模1
底模2
超声波熔接机参数调校
❖ 以BRANSON 8800机型例 ❖ 基本调整程序如下
调幅器选择 焊头调谐 焊头——工件——底模之间的校准
调整：行程速度
下降时间
机械式止动器
超声波熔接设计中应注意的问题
❖ 其他应考虑的问题： ❖ 1.熔接的部位不得有涂装，电镀等表面处理。 ❖ 2.增加导熔槽，避免溢胶。
案例分析
前盖 PC+玻纤
焊头
镜片 PMMA
超声波熔接的局限性与危害
❖ 超声波虽然有这么多优点，也有它的一些局限性和危害： ❖ 1.对于工件的材料有限制。 ❖ 2.功率不大，限制了熔接的面积。 ❖ 3.目前超音波熔接对超音机的调机技术，以及超音波操作
种结构，剪切的结构就相对比较难以控制。
超声波熔接结构设计—— 导熔线
❖ 导熔线是在两个熔接面之一上形成一条三角形的凸出 材料，它的的基本作用是聚集能量，使之可以尽快达到熔 解的温度，从而得到更好的熔接效果。导熔线的基本设计 如下图所示，实际应用时可根据具体要求改变。
非结晶聚合物
半结晶聚合物
超声波熔接结构设计—— 导熔线
❖ 4.振幅 过
振幅的变化因素比较多，就一般来说，振幅的调整可以通
❖
调幅器和焊头的设计来达到
❖ 5.时间 越大
我们可以调整焊接机的焊接时间，时间越长，焊接的能量
❖ 6.保压时间 保压时间是在塑料熔化之后的保持气压的时间，时间越长，
❖
形成的焊点越稳定，变形越小
影响超声波熔接能量的因素
❖ 让我们回顾一下之前的超声波熔接机的工作原理图。
超声波熔接机工作原理图
换能器 电源 调幅器
焊头
影响超声波熔接能量的因素(频率)
❖ 换能器 Converter
❖ 作用:将电能转换成机械能
❖ 组成:陶瓷晶片和传动头
❖ 原理:电流经过换能器，令换能器内产生电磁振荡，再经 过压电陶瓷片，令压电陶瓷片产生振动，振动经过金属头， 传到调幅器
❖ 表面振幅:
20KHz = 0.02mm
十字交叉型导熔线-Criss-Cross
❖ 十字交叉型导熔线是一组导熔线相互垂直交叉，能缩短熔
接时间，减少熔接功率，增加熔接强度，但是容易产生段
差及溢胶
间断式
连续式
垂直墙壁型导熔线
❖ 垂直墙壁型导熔线可以增加抗撕裂力以及减少溢胶。
间断型导熔线-Interrupted Energy Director
者的细心程度都有很大的依赖性。 ❖ 4.超声波熔接是破坏性的焊接，不可以重工 ❖ 5.超声波对于人的听力有伤害，应准备好劳保用品。
❖ 间断型导熔线可以减少溢胶以及焊接能量，但是会降低焊接 的强度。
凿子型导熔线-Knife Edge With Texture Surface
❖ 凿子型导熔线适用于壁厚较薄的零件，但是会降低焊接的 强度。
咬花导熔面
❖ 咬花导熔面主要用于增强熔接强度，如下图所示
防水的导熔线结构
❖ 防水的导熔线结构主要用于增加气密性，如下图所示，
❖ 4.成型 Swaging/Forming
Leabharlann Baidu
❖ 5.点焊 Spot welding
❖ 6.切除 Degating
❖ 7.其它用途
Others
铆接-Staking
标准铆接方式-Standard Profile Stake
圆盖铆接方式-Dome Stake
咬花成型铆接方式-Knurled Stake
❖
30KHz = 0.015mm
❖
40KHz = 0.01mm
换能器的工作原理—磁伸缩
磁伸缩( Magnetostrictive Principle )
影响超声波熔接能量的因素(调幅器)
调幅器(Booster)
影响超声波熔接能量的因素(焊头)
焊头(Horn)
影响超声波熔接能量的因素(焊头)
❖ 焊头通常是一个半波长的共振金属块，将振动能量传递到 工件上
❖ 其它： ❖ Herrmann ❖ Rinco ❖ Sonitek ❖ Dukane
Branson
常用的超声波熔接机(3000W以下)
常用的超声波熔接机(3000W以上)
常用的超声波熔接机(多头)
超声波熔接技术的应用
❖ 1.熔接 Welding
❖ 2.铆接 Staking
❖ 3.埋植 Insertion
件， ❖ 使用较高的触发压力外，一般都使用较低的触发压力1~5
一般开始参数
❖ 设置时,一般由小到大的原则
❖ 每次调整一种参数
❖ 压力表:20
触发压力:1~5
❖ 焊接时间:0.5S
下降速度:1~5
❖ 保压时间:1S
超声波熔接结构设计
❖ 超声波的熔接结构主要有两种： ❖ 1.导熔线 Energy Director ❖ 2.剪切 Shear ❖ 其中导熔线是最常用的一种结构，也是相对比较稳定的一
❖ 焊头的材料一般选择钛合金，铝合金以及钢铁
❖ 焊头还可以根据需要进行以下的处理：
❖
高碳钢嵌入
❖
阳极处理
❖
镀铬
雕刻成型焊头-Contour Machined Horn
全波长焊头-Full Wave Horn
复合式焊头-Composite Horn
加装压板的焊头-Plunger On Horn