超声波焊接材料
塑料超声波焊接结构
塑料超声波焊接结构一、介绍塑料超声波焊接结构是一种常用的塑料焊接技术,通过超声波振动将塑料件的表面加热并压合,实现塑料件的连接。
本文将对塑料超声波焊接结构进行全面、详细、完整且深入地探讨。
二、原理塑料超声波焊接结构的原理是利用超声波振动将塑料件的表面加热并压合,实现塑料件的连接。
具体步骤如下: 1. 将需要焊接的塑料件放置在焊接工装中。
2. 通过超声波振动器将超声波传导到塑料件上。
3. 超声波振动使得塑料件表面分子产生摩擦热,温度升高。
4. 当温度升高到一定程度时,塑料件表面开始软化。
5. 在超声波振动的作用下,将两个塑料件的表面压合在一起。
6. 随着温度的升高和超声波振动的作用,塑料件表面的分子逐渐交错并重新排列,形成焊接接头。
7. 焊接接头冷却后,塑料件之间形成坚固的连接。
三、优点塑料超声波焊接结构具有以下优点: 1. 高效:焊接速度快,可以实现连续生产。
2. 焊接强度高:焊接接头强度高,与塑料件本身强度相当。
3. 无需添加其他材料:不需要焊接剂或胶水等辅助材料。
4. 焊接过程无污染:焊接过程中无产生烟尘、气味等污染物。
5. 适用范围广:适用于各种塑料材料的焊接。
四、应用领域塑料超声波焊接结构广泛应用于以下领域: 1. 汽车制造:用于汽车塑料件的连接,如车灯、仪表盘等。
2. 电子电器:用于电子电器产品的组装,如手机、电视机等。
3. 包装行业:用于塑料包装产品的制造,如瓶盖、塑料袋等。
4. 医疗器械:用于医疗器械的生产,如输液器、注射器等。
五、注意事项在进行塑料超声波焊接结构时,需要注意以下事项: 1. 焊接温度控制:要控制好焊接温度,避免过高或过低导致焊接质量下降。
2. 焊接压力控制:要控制好焊接压力,避免过大或过小导致焊接接头强度不足。
3. 焊接时间控制:要控制好焊接时间,避免过长或过短影响焊接效果。
4. 选择适当的超声波频率:不同塑料材料对超声波频率的要求不同,需要选择适当的频率。
超声波金属焊接原理及应用详解
目录一、摘要 (2)二、超声波金属点焊接原理及特点 (2)1.超声波金属焊接的优点 (2)2.超声波金属焊接的不足 (3)3.影响超声波金属焊接质量的主要因素 (3)三、国内外研究现状 (4)1.研究现状国内 (4)2.国外研究现状 (5)四、制约国内超声波金属焊接技术发展的几个关键因素 (7)五、超声波金属焊接技术今后发展方向 (7)六、参考文献 (8)摘要:介绍了超声波焊接技术的基本原理、目前的发展状况,对目前国内外金属超声波焊接设备进行了简要介绍,对国内相关领域的发展进行了总结,分析了目前制约金属超声波焊接技术的关键因素和解决的对策,并对超声波技术的发展趋势进行了展望。
关键词:超声波焊接;发展状况;发展趋势The basic principles of ultrasonic welding technique and the present research status were presented, the metalultrasonic welding apparatus at home and abroad were briefly introduced, and the domestic developments in the relevant metalultrasonic welding areas were summarized. Moreover, the key factors that currently affect metal ultrasonic welding and thesolutions to these issues were analyzed, the development tendency of ultrasonic metal welding techniques was pointed out atthe end.Key words:ultrasonic welding; development status; development tendency超声波金属焊接还在电子工业、电器制造、新材料的制备、航空航天及核能工业、食品包装盒、高级零件的密封技术方面都有很广泛的应用,量比电流焊接少得多,超声波邦定作为超声波金属焊接的一种小功率应用,常用于晶体管或集成电路引线的焊接。
超声波焊接在塑料连接中的研究进展
超声波焊接在塑料连接中的研究进展塑料作为一种广泛应用的材料,在现代工业和日常生活中扮演着重要的角色。
而将塑料部件有效地连接在一起,对于实现产品的结构完整性和性能可靠性至关重要。
超声波焊接作为一种高效、清洁且经济的塑料连接技术,近年来取得了显著的研究进展。
超声波焊接的基本原理是利用高频振动的超声波能量,在压力作用下使塑料接触面迅速摩擦生热,从而实现塑料的熔化和连接。
这种焊接方式具有焊接速度快、焊接强度高、对焊件表面损伤小等优点,适用于多种热塑性塑料的连接。
在超声波焊接的研究中,焊接工艺参数的优化一直是一个重要的方向。
焊接功率、焊接时间、焊接压力以及振幅等参数对焊接质量有着显著的影响。
通过大量的实验研究和理论分析,研究人员逐渐掌握了这些参数之间的相互关系,从而能够根据不同的塑料材料和焊件结构,精确地设定焊接工艺参数,以获得最佳的焊接效果。
塑料材料的特性也是影响超声波焊接质量的关键因素之一。
不同种类的塑料具有不同的熔点、结晶度、粘度等特性,这些特性会直接影响到超声波能量的吸收和传递,进而影响焊接效果。
例如,非晶态塑料通常比结晶态塑料更容易焊接,因为它们在加热过程中没有明显的相变过程,能够更均匀地吸收超声波能量。
因此,在进行超声波焊接时,需要根据塑料材料的特性选择合适的焊接工艺和参数。
除了工艺参数和材料特性,焊件的结构设计也对超声波焊接质量有着重要的影响。
合理的焊件结构设计可以提高焊接的效率和质量,减少焊接缺陷的产生。
例如,在设计焊件时,应尽量避免出现尖角、薄壁等结构,以减少应力集中和能量损耗。
同时,焊件的接触面形状和尺寸也应根据焊接要求进行优化,以确保超声波能量能够均匀地分布在焊接面上。
随着计算机技术和数值模拟方法的不断发展,越来越多的研究人员开始采用数值模拟的方法来研究超声波焊接过程。
通过建立数学模型和物理模型,可以模拟超声波在塑料中的传播、能量的吸收和转化以及塑料的熔化和流动等过程,从而预测焊接质量和优化焊接工艺。
pp材料焊接
pp材料焊接PP材料焊接。
PP材料是一种常见的工程塑料,具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性和机械性能,因此在工业领域得到了广泛应用。
在实际工程中,PP材料的焊接是一项重要的工艺,本文将介绍PP材料的焊接方法及注意事项。
首先,PP材料的焊接方法主要包括热熔焊接和超声波焊接两种。
热熔焊接是将PP材料加热至熔融状态,然后将两个焊接部位压紧,使其在冷却后形成坚固的连接。
而超声波焊接则是利用超声波的振动作用将焊接部位加热并压紧,同样形成坚固的连接。
两种方法各有优缺点,具体选择应根据实际情况进行。
在进行PP材料焊接时,有一些注意事项需要特别关注。
首先,要确保焊接部位的清洁和干燥,避免杂质和水分的存在影响焊接质量。
其次,在进行热熔焊接时,需要控制好加热温度和压力,避免过高的温度和压力导致焊接部位的变形和裂纹。
而在超声波焊接时,则需要合理选择超声波的频率和振幅,以确保焊接部位均匀受热并形成良好的连接。
另外,对于PP材料的焊接接头设计也是非常重要的。
合理的接头设计可以提高焊接质量和强度,减少焊接时的应力集中和变形。
在实际工程中,通常会采用V 型接头或者搭接接头来进行焊接,以确保焊接部位的均匀受力和良好的连接。
总的来说,PP材料的焊接是一项重要的工艺,在实际应用中需要特别注意焊接方法的选择和操作技巧的掌握。
只有合理选择焊接方法、注意焊接操作细节并进行合理的接头设计,才能确保PP材料焊接的质量和可靠性。
通过本文的介绍,相信读者对PP材料的焊接方法及注意事项有了更深入的了解,希望能对实际工程中的应用有所帮助。
同时也希望读者在进行PP材料焊接时能够注意相关的细节,确保焊接质量和安全性。
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振源(振荡子)将振动能量传递到塑料制品的工艺技术。
其基本原理是在焊接部位(熔合界面)使制品产生高频振动,从而产生充分的摩擦热,从而将焊接两部分塑料材料熔融并紧密结合。
具体来说,超声波焊接的原理可概括为以下四步:
1. 超声波振源产生的振动能量传输到焊接件上,使其产生微小振动,达到焊接的预热状态;
2. 摩擦热效应:焊接界面产生摩擦和热量,材料表面熔融形成塑性变形;
3. 熔合状态:当施加一定的振幅和压力时,将产生的压力下传至材料表面,将其熔化并熔合在一起;
4. 结冷与变形:在施加一定的时间内,等到焊接接头充分冷却凝固,并固定在设备中。
超声波焊接具有高效、无毒、环保、节能、高强度等特点,已被广泛应用于汽车、电子、包装、轻工等相关行业。
无纺布超声波焊接原理
无纺布超声波焊接原理一、引言无纺布是一种由纤维或纤维群层叠而成的纺织品,其特点是无纺布的纤维结构比较松散,纤维间距大,表面不光滑。
在制造过程中,需要对无纺布进行焊接,以便将纤维固定在一起形成纺织品。
超声波焊接是一种常用的无纺布焊接方法,本文将介绍无纺布超声波焊接的原理。
二、无纺布超声波焊接原理无纺布超声波焊接是利用超声波振动产生的热能将无纺布纤维熔接在一起的技术。
具体原理如下:1. 超声波产生:超声波是指频率高于人类听力范围(20kHz)的机械波。
在超声波焊接中,通过超声波发生器产生的高频电信号经过振荡器转换成机械振动,然后通过焊头传导到焊接部位。
2. 能量传递:焊头的振动使得无纺布纤维间距变小,纤维之间的摩擦产生热能。
同时,焊头的振动还使得无纺布表面的气体被压缩和释放,形成局部高温区域。
3. 熔接:由于无纺布的纤维结构比较松散,当局部高温区域达到一定温度时,无纺布纤维会熔化并与相邻的纤维融合在一起。
通过控制焊接时间和焊接压力,可以实现纤维的熔接。
4. 固化:当焊接时间结束后,焊接部位的温度下降,熔化的纤维开始固化。
固化后的纤维形成牢固的连接,使得无纺布的结构更加坚固。
三、无纺布超声波焊接的优点无纺布超声波焊接具有以下优点:1. 快速高效:超声波焊接的速度较快,每秒钟可以焊接多个点,提高了生产效率。
2. 无需使用胶水或其他辅助材料:超声波焊接通过纤维的熔接实现焊接,无需使用胶水或其他辅助材料,避免了使用化学物质对环境的污染。
3. 熔接强度高:超声波焊接能够在较短的时间内将纤维熔接在一起,形成牢固的连接,焊接强度高。
4. 无破坏性:超声波焊接不会对无纺布的纤维结构和外观造成破坏,焊接部位与周围区域几乎无法察觉的痕迹。
四、无纺布超声波焊接的应用领域无纺布超声波焊接广泛应用于以下领域:1. 医疗用品:无纺布超声波焊接在医疗用品制造中被广泛应用,如口罩、手术衣等。
2. 汽车内饰:无纺布超声波焊接可以用于汽车内饰材料的生产,如车门饰板、座椅面料等。
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:
超声波焊接线设计标准
超声波焊接线设计标准超声波焊接线(以下简称超声焊线)是一种利用超声波振动来进行焊接的技术,具有快速、高效、环保等特点,在工业生产中得到广泛应用。
超声焊线的设计标准主要包括以下几个方面。
一、焊线材料的选择:超声焊线的焊接材料要选择具有良好导电性和导热性的金属材料,如铝、铜等,以确保焊接的质量和稳定性。
同时,材料的选择还要考虑使用环境的特点,如耐腐蚀性、抗氧化性等。
二、焊线尺寸的确定:焊线尺寸的确定应根据焊接的需求来确定,包括焊接的材料厚度、焊接部位的形状、焊接的强度要求等。
尺寸的设计要保证焊线可以充分覆盖焊接部位,并能够有效传导超声波振动。
三、焊线形状的设计:焊线的形状设计要遵循易于焊接操作和焊接效果的原则。
一般情况下,焊线的形状可以采用直线形状、V形状、U形状等。
焊线的形状设计还要考虑焊接部位的特点,以实现焊接的均匀性和强度。
四、焊接参数的确定:超声焊线的焊接参数包括振幅、频率、压力、时间等。
这些参数的确定需要根据焊接材料的特性和焊接部位的要求进行调整。
一般情况下,振幅和频率的选择要根据焊接材料的厚度和硬度来确定,压力和时间的选择要根据焊接强度的要求来确定。
五、焊线的安装和调试:焊线的安装和调试是确保超声焊接工艺能够正常进行的关键。
安装时,焊线要保持良好的刚性和稳定性,以防止焊接中出现线材脱落或振动不稳定等情况。
调试时,要根据焊接参数来进行调整,确保焊接效果符合要求。
六、焊线的维护和保养:超声焊线在使用过程中需要进行定期的维护和保养。
维护包括焊线的清洁和修复,保养包括焊线的防腐蚀和润滑等。
定期的维护和保养可以延长超声焊线的使用寿命,提高焊接的效果和稳定性。
总结起来,超声波焊接线的设计标准涉及焊线材料的选择、焊线尺寸的确定、焊线形状的设计、焊接参数的确定、焊线的安装和调试以及焊线的维护和保养等方面。
这些标准的合理应用能够确保超声焊线的质量和稳定性,提高焊接效率和效果,为工业生产的顺利进行提供有力保障。
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。
超声波焊接工艺标准
超声波焊接工艺标准超声波焊接是一种高效、环保的连接工艺,被广泛应用于各种材料和制品的焊接。
本文将介绍超声波焊接工艺标准,包括焊接设备、材料要求、焊接过程、质量检测等方面的内容。
一、超声波焊接设备超声波焊接设备应符合相关标准和规格,具备稳定的性能和良好的精度。
设备应包括超声波发生器、换能器、焊头、电源等组成部分,同时应具有相应的控制和调节系统,以确保焊接过程的稳定性和可控性。
二、材料要求超声波焊接适用于各种材料,如金属、塑料、陶瓷等。
材料应具有较好的超声波传播特性,同时应满足相应的物理、化学和机械性能要求。
对于金属材料,应具有良好的导电性和导热性,并且表面应光滑、清洁、无氧化膜等杂质。
对于非金属材料,应具有较好的界面粘结性能和耐热性能。
三、焊接过程1.准备工作:将被焊接材料放置在焊接工装夹具上,调整好位置和角度。
检查设备是否正常运转,确认无误后开始焊接。
2.焊接参数设置:根据材料类型、厚度、焊接方式等因素,设置合适的焊接参数,如超声波频率、振幅、焊接时间、压力等。
3.焊接操作:将焊头放置在待焊接材料上方,启动超声波发生器,调整焊头位置和压力,使焊头与材料表面紧密接触。
观察焊接过程,确保材料熔合良好,无飞溅、烧伤等现象。
4.焊接后处理:完成焊接后,将工件从工装夹具上取下,进行清理和修整。
对于有特殊要求的工件,可以进行相应的检验和测试。
四、质量检测1.外观检测:观察焊接接头的表面质量,应光滑、平整、无气孔、裂纹等缺陷。
检查接头的几何尺寸,确保符合设计要求。
2.拉伸强度测试:采用拉伸试验机对焊接接头进行拉伸强度测试,比较接头的强度与母材的强度是否一致。
一般要求接头的拉伸强度不低于母材的80%。
3.气密性检测:对于有密封性能要求的接头,可以采用气密性检测设备进行检测,确保接头的密封性能符合要求。
4.X射线探伤:对于一些高精度、高要求的焊接接头,可以采用X射线探伤方法对接头内部进行检测,以确定是否存在气孔、裂纹等缺陷。
超声波焊接制备碳纳米管增强铝基复合材料
XI ONG il ZHU e g q a g, HANG -u, Zh—i n, Zh n — in Z Yif ZENG u Ch n
( col f cai l n lc i l nier gN nhn nvrt, acag30 3 , h a Sho o h n a adEetc g e n , acagU ie i N nhn 30 1 C i ) Me c raE n i sy n
Pr p r to fCa b n Na o u e i f r e u i i m a rx e a a i n o r o n t b s Ren o c d Al m n u M ti
Study on Shear Strength and Microstructure of Nanocomposite Fabricated by Ultrasonic Weldingg Co p st s M a e b t a o i e d n m o ie d y Ulr s n c W l i
s e gh p r cl n mp o e t e me h n c l r p r e fc mp s e . h x mu s e r s e gh o o o i s t n e e t a d i r v h c a ia o e t so o o i s T e ma i m h a" t n t fc mp s e r t f y p i t r t
超声波焊接塑料材料对照表
超声波焊接塑料材料对照表一、引言超声波焊接是一种常用的塑料材料连接方法,它利用超声波震动产生的热量将两个塑料件焊接在一起。
超声波焊接具有焊接速度快、焊接质量高、环境友好等优点,因此在汽车制造、电子设备制造、医疗器械制造等领域得到了广泛应用。
二、超声波焊接塑料材料对照表以下是常见的塑料材料及其适用于超声波焊接的情况对照表:1. ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)超声波焊接适用性:适用ABS是一种常见的工程塑料,具有良好的耐冲击性和强度,适用于超声波焊接。
2. PVC(聚氯乙烯)超声波焊接适用性:适用PVC是一种常见的塑料,具有良好的耐腐蚀性和电绝缘性,适用于超声波焊接。
3. PP(聚丙烯)超声波焊接适用性:适用PP是一种常见的塑料,具有良好的耐化学性和热稳定性,适用于超声波焊接。
4. PE(聚乙烯)超声波焊接适用性:适用PE是一种常见的塑料,具有良好的耐热性和耐化学性,适用于超声波焊接。
5. PC(聚碳酸酯)超声波焊接适用性:适用PC是一种常见的工程塑料,具有良好的耐热性和透明性,适用于超声波焊接。
6. PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)超声波焊接适用性:适用PMMA是一种透明的塑料,具有良好的耐候性和光学性能,适用于超声波焊接。
7. PA(聚酰胺)超声波焊接适用性:适用PA是一种常见的工程塑料,具有良好的耐磨性和耐化学性,适用于超声波焊接。
8. POM(聚甲醛)超声波焊接适用性:适用POM是一种常见的工程塑料,具有良好的耐磨性和耐化学性,适用于超声波焊接。
9. PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)超声波焊接适用性:适用PET是一种常见的塑料,具有良好的耐热性和透明性,适用于超声波焊接。
10. PS(聚苯乙烯)超声波焊接适用性:不适用PS是一种常见的塑料,但其低熔点和脆性使其不适合超声波焊接。
11. PTFE(聚四氟乙烯)超声波焊接适用性:不适用PTFE是一种具有低表面能和低摩擦系数的塑料,不适合超声波焊接。
超声波焊接线设计标准
超声波焊接线设计标准超声波焊接作为一种高效、优质的焊接工艺,在电子、汽车、医疗器械等领域得到了广泛的应用。
为了保证超声波焊接线的设计符合标准,我们需要建立一份针对超声波焊接线设计的标准,从材料选型、结构设计、工艺流程等方面进行规范。
下面是一份关于超声波焊接线设计标准的草案,希望可以帮助到你。
一、引言超声波焊接线是用于超声波焊接的装置,主要由超声波传感器、变换器、焊接头等部件组成。
制定超声波焊接线设计标准的目的在于规范超声波焊接线的设计和制造,提高超声波焊接线的质量和性能,保证超声波焊接的效果。
二、材料选型1. 超声波传感器材料应选用优质的陶瓷材料,具有优良的耐高温、耐腐蚀、优质的超声波传递特性,并符合相关的环保标准。
2. 变换器应选用优质的钛合金材料或者铝合金材料,具有高强度、低能量损耗、耐腐蚀等特性。
3. 焊接头应选用具有良好传导性能的材料,保证超声波能够有效地传递到焊接部件上。
三、结构设计1. 超声波传感器应设计成适合焊接工艺要求的形状和尺寸,保证超声波能够均匀地传递到焊接部件上。
2. 变换器应设计成适合超声波焊接工艺的形状和尺寸,保证能够有效地将电能转化为超声波能量。
3. 焊接头应设计成适合焊接工件的形状和尺寸,保证焊接头与工件之间的匹配度和接触度。
四、工艺流程1. 超声波传感器的安装应符合相关标准要求,安装位置应能够满足工件的焊接需求。
2. 变换器的安装应符合相关标准要求,安装位置应固定、稳定,以保证超声波的传递效果。
3. 焊接头的安装应符合相关标准要求,确保与工件的接触面光滑、平整,以保证焊接效果。
五、质量检验1. 对超声波传感器、变换器、焊接头等关键部件进行质量检验,包括外观检查、尺寸测量、性能测试等。
2. 对焊接线的整体性能进行测试,包括焊接效果、工作稳定性、耐久性等。
六、安全环保1. 超声波焊接线的设计应符合国家相关的安全标准和环保标准,包括材料选择、工艺流程和废弃物处理等方面。
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。
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超声波焊接谐振片的作用
超声波焊接谐振片的作用
超声波焊接中的谐振片是一个非常重要的部件,它在焊接过程
中发挥着至关重要的作用。
谐振片的主要作用有以下几个方面:
1. 能量传递,谐振片能够将电能转换为机械能,产生高频振动,这种高频振动能够传递到焊接部件上,使其产生热量,从而实现焊接。
谐振片的振动频率通常与焊接材料的特性相匹配,以确保能量
传递的高效性和稳定性。
2. 振动放大,谐振片的设计能够将输入的振动放大到适当的幅度,以确保焊接部件能够受到足够的振动力,从而实现焊接过程中
的熔化和连接。
3. 频率稳定,谐振片能够提供稳定的振动频率,这对于焊接质
量的一致性和稳定性非常重要。
稳定的振动频率可以确保焊接过程
中的热量均匀分布,避免焊接质量不均匀或者出现焊接残留物。
4. 能量调节,谐振片还可以通过调节其尺寸或者材料特性来实
现对能量的调节,从而适应不同焊接材料和工艺要求。
总的来说,超声波焊接中的谐振片起着能量传递、振动放大、频率稳定和能量调节等重要作用,是确保焊接质量和效率的关键组成部分。
镀锡铜线超声波焊接方法
镀锡铜线超声波焊接方法1. 引言超声波焊接是一种常用的金属焊接方法,通过超声波振动将金属表面激活,使其达到熔化温度并进行焊接。
镀锡铜线是一种常用的导电材料,广泛应用于电子、电气和通信领域。
本文将介绍镀锡铜线超声波焊接的方法和技术。
2. 镀锡铜线超声波焊接原理超声波焊接是利用超声波振动使金属表面颗粒发生相互摩擦,从而产生摩擦热使金属表面温度升高,达到熔化的目的。
镀锡铜线超声波焊接的原理如下:1.超声波振动:超声波振动通过焊接头传递给镀锡铜线,使其表面颗粒发生相互摩擦。
2.摩擦热:金属表面颗粒的摩擦产生热量,使其温度升高。
3.熔化:当金属表面温度达到熔化温度时,镀锡铜线开始熔化。
4.焊接:熔化的镀锡铜线与焊接基材相互扩散,形成焊接接头。
3. 镀锡铜线超声波焊接设备镀锡铜线超声波焊接需要使用特定的设备,包括:1.超声波焊接机:用于产生超声波振动,并将其传递给焊接头。
2.焊接头:焊接头是将超声波振动传递给镀锡铜线的部件,通常由钛合金制成。
3.夹具:夹具用于固定和定位焊接材料,确保焊接质量和精度。
4.温度控制系统:用于控制焊接过程中的温度,确保焊接材料达到熔化温度。
4. 镀锡铜线超声波焊接步骤镀锡铜线超声波焊接的步骤如下:1.准备工作:确保焊接设备和材料准备就绪,包括焊接机、焊接头、夹具和镀锡铜线。
2.夹紧夹具:将要焊接的镀锡铜线夹紧在夹具上,确保焊接材料的位置和定位正确。
3.设置参数:根据焊接材料的特性和要求,设置超声波焊接机的参数,包括振幅、频率和时间等。
4.进行焊接:将焊接头放置在镀锡铜线上,启动超声波焊接机,开始进行焊接。
5.检查焊接质量:焊接完成后,检查焊接接头的质量,包括焊接强度和焊接面的平整度。
6.完成焊接:将焊接接头从夹具上取下,完成焊接过程。
5. 镀锡铜线超声波焊接优点和应用镀锡铜线超声波焊接具有以下优点:1.高效:超声波焊接速度快,焊接时间短,提高了生产效率。
2.精密:超声波焊接可以实现微小尺寸的焊接接头,适用于高精度焊接。
超声波扭力焊
超声波扭力焊
超声波扭力焊是一种新型的焊接技术,它利用超声波的振动和扭转作用来实现金属材料的焊接。
这种焊接技术适用于大多数金属材料,包括铝、钢、铜等常见金属,而且焊接效果非常理想,焊接点处的强度可以达到毫不逊色于原始材料的水平。
超声波扭力焊的工作原理是利用超声波振动器的振荡来产生超
声波,将超声波传输到扭转头上,使扭转头产生扭矩。
当扭矩作用到焊接材料上时,焊接材料就会发生塑性变形,从而实现焊接。
超声波扭力焊的优点非常明显,首先它的焊接速度非常快,可以大大提高生产效率;其次,焊接过程中不需要使用任何额外的填充材料,这可以降低成本;还有,由于焊接点的强度非常高,所以这种焊接技术在实际应用中可以达到非常好的效果。
总之,超声波扭力焊是一种非常有前途的焊接技术,它在汽车、电子、家电等领域都有广泛的应用前景。
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超声波焊接结构汇总基本术语以及定义:超声波熔接:以超声波频率振动的焊头,在预定的时间及压力下,磨擦生热,令塑胶接面相互熔合,既牢固,又方便快捷说起热塑塑料的可焊接力,不能不说到超音波压合对各种树脂的要求。
其最主要的因素包括聚合物结构,熔化温度、柔韧性(硬度)、化学结构。
聚合物结构非结晶聚合物分子排列无序、有明显的使材料逐步变软、熔化及至流动的温度(Tg玻璃化温度)。
这类树脂通常能有效传输超音速振动并在相当广泛的压力/振幅范围内实现良好的焊接。
半结晶型聚合物分子排列有序,有明显的熔点(Tm熔化温度)和再度凝固点。
固态的结晶型聚合物是富有弹性的,能吸收部分高频机械振动。
所以此类聚合物是不易于将超声波振动能量传至压合面,帮要求更高的振幅。
需要很高的能量(高熔化热度)才能把半结晶型的结构打断从而使材料从结晶状态变为粘流状态,这也决定了这类材料熔点的明显性,熔化的材料一旦离开热源,温度有所降低便会导致材料的迅速凝固。
所以必须考虑这类材料的特殊性(例如:高振幅、接合点的良好设计、与超音夹具的有效接触、及优良的工作设备)才能取得超声波焊接的成功。
聚合物:热塑性与热固性将单体结合在一起的过程称为“聚合”。
聚合物基本可分为两大类:热塑性和热固性。
热塑性材料加热成型后还可以重新再次软化和成型,基所经历的只是状态的变化而已-这种特性使决定了热塑性材料超音波压合的适应性。
热固性材料是通过不可逆反的化学反应生成的,再次加热或加压均不能使已成型的热固性产品软化,所以传统上一直认为热固性材料是不适合使用超音波的。
熔化温度聚合物的熔点越高,其焊接所需的超音波能量越多.硬度(弹力系数)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。
超声波焊接常见缺陷及处理办法一、强度无法达到欲求标准。
当然我们必须了解超音波熔接作业的强度绝不可能达到一体成型的强度,只能说接近于一体成型的强度,而其熔接强度的要求标准必须仰赖于多项的配合,这些配合是什么呢?※塑料材质:ABS与ABS相互相熔接的结果肯定比ABS与PC相互熔接的强度来的强,因为两种不同的材质其熔点也不会相同,当然熔接的强度也不可能相同,虽然我们探讨ABS与PC这两种材质可否相互熔接?我们的答案是绝对可以熔接,但是否熔接后的强度就是我们所要的?那就不一定了!而从另一方面思考假使ABS与耐隆、PP、PE相熔的情形又如何呢?如果超音波HORN瞬间发出150度的热能,虽然ABS材质己经熔化,但是耐隆、PVC、PP、PE只是软化而已。
我们继续加温到270度以上,此时耐隆、PVC、PP、PE已经可达于超音波熔接温度,但ABS 材质已解析为另外分子结构了!由以上论述即可归纳出三点结论:1.相同熔点的塑料材质熔接强度愈强。
2.塑料材质熔点差距愈大,熔接强度愈小。
3.塑料材质的密度愈高(硬质)会比密度愈低(韧性高)的熔接强度高。
二、制品表面产生伤痕或裂痕。
在超音波熔接作业中,产品表面产生伤痕、结合处断裂或有裂痕是常见的。
因为在超音波作业中会产生两种情形:1.高热能直接接触塑料产品表面 2.振动传导。
所以超音波发振作用于塑料产品时,产品表面就容易发生烫伤,而1m/m以内肉厚较薄之塑料柱或孔,也极易产生破裂现象,这是超音波作业先决现象是无可避免的。
而在另一方面,有因超音波输出能量的不足(分机台与HORN上模),在振动摩擦能量转换为热能时需要用长时间来熔接,以累积热能来弥补输出功率的不足。
此种熔接方式,不是在瞬间达到的振动摩擦热能,而需靠熔接时间来累积热能,期使塑料产品之熔点到达成为熔接效果,如此将造成热能停留在产品表面过久,而所累积的温度与压力也将造成产品的烫伤、震断或破裂。
是以此时必须考虑功率输出(段数)、熔接时间、动态压力等配合因素,来克服此种作业缺失。
解决方法:1.降低压力。
2.减少延迟时间(提早发振))。
3.减少熔接时间。
4.引用介质覆盖(如PE袋)。
5.模治具表面处理(硬化或镀铬)。
6.机台段数降低或减少上模扩大比。
7.易震裂或断之产品,治具宜制成缓冲,如软性树脂或覆盖软木塞等(此项指不影响熔接强度)。
8.易断裂产品于直角处加R角。
三、制品产生扭曲变形。
发生这种变形我们规纳其原因有三:1.本体与欲熔接物或盖因角度或弧度无法相互吻合.2.产品肉厚薄(2m/m以内)且长度超出60m/m以上.3.产品因射出成型压力等条件导致变形扭曲.所以当我们的产品经超音波作业而发生变形时,从表面看来好像是超音波熔接的原因,然而这只是一种结果,塑料产品未熔接前的任何因素,熔接后就形成何种结果。
如果没有针对主因去探讨,那将耗费很多时间在处理不对症下药的问题上,而且在超音波间接传导熔接作业中(非直熔),6kg以下的压力是无法改变塑料的轫性与惯性。
所以不要尝试用强大的压力,去改变熔接前的变形(熔接机最高压力为6kg),包含用模治具的强迫挤压。
或许我们也会陷入一个盲点,那就是从表面探讨变形原因,即未熔接前肉眼看不出,但是经完成超音波熔接后,就很明显的发现变形。
其原因乃产品在熔接前,会因导熔线的存在,而较难发现产品本身各种角度、弧度与余料的累积误差,而在完成超音波熔接后,却显现成肉眼可看到的变形。
解决方法:1.降低压力(压力最好在 2kg 以下)。
2.减少超音波熔接时间(降低强度标准)。
3.增加硬化时间(至少 0.8 秒以上)。
4.分析超音波上下模是否可局部调整(非必要时)。
5.分析产品变形主因,予以改善。
四、制品内部零件破坏※超音波熔接后发生产品破坏原因如下:1.超音波熔接机功率输出太强.2.超音波能量扩大器能量输出太强.3.底模治具受力点悬空,受超音波传导振动而破坏.4.塑料制品高、细成底部直角,而未设缓冲疏导能量的R角.5.不正确的超音波加工条件.解决方法:1.提早超音波发振时间(避免接触发振)。
2.降低压力、减少超音波熔接时间(降低强度标准)。
3.减少机台功率段数或小功率机台。
4.降低超音波模具扩大比。
5.底模受力处垫缓冲橡胶。
6.底模与制品避免悬空或间隙。
7.HORN(上模)掏孔后重测频率。
8.上模掏孔后贴上富弹性材料。
五、产品产生溢料或毛边※超音波熔接后产品发生溢料或毛边原因如下:1.超音波功率太强.2.超音波熔接时间太长.3.空气压力(动态)太大.4.上模下压力(静态)太大.5.上模(HORN)能量扩大比率太大.6.塑料制品导熔线太外侧或太高或粗.上述六项为造成超音波熔接作业后产品发生溢料毛边的原因,然而其中最关键性的是在第六项超音波的导熔线开设,一般在超音波熔接作业中,空气压力大约在2~4kg范围,根据经验值最佳的超音波导熔线,是在底部0.4~0.6m/m×高度0.3~0.4m/m 如:此型Δ,尖角约呈60°,超出这个数值将导至超音波熔接时间、压力、机台或上模功率的升高,如此就形成上述1~6项造成溢料与毛边的原因。
解决方法:1.降低压力、减少超音波熔接时间(降低强度标准)。
2.减少机台功率段数或小功率机台。
3.降低超音波模具扩大比。
4.使用超音波机台微调定位固定。
5.修改超音波导熔线。
六、产品熔接后尺寸无法控制于公差内※在超音波熔接作业中,产品无法控制于公差范围有其下述原因:1.机台稳定性(能量转换未增设安全系数).2.塑料产品变形量超出超音波自然熔合范围.3.治具定位或承受力不稳定.4.超音波上模能量扩大输出不配合.5.熔接加工条件未增设安全系数.解决方法:1.增加熔接安全系数(依序由熔接时间、压力、功率)。
2.启用微调固定螺丝(应可控制到 0.02m/m)。
3.检查超音波上模输出能量是否足够(不足时增加段数)。
4.检查治具定位与产品承受力是否稳合。
5.修改超音波导熔线。
超声波塑料焊接水、气密导熔线(焊线)设计我们欲求产品达到水、气密的功能时,定位与超声波导熔线是成败的重要关键,所以在产品设计时的考虑,如:定位、材质、肉厚,与超声波导熔线的对应比例有绝对的关系。
在一般水、气密的要求,导熔线高度应在 0.5~0.8m/m 之范围(视产品肉厚而定),如低于0.5m/m以下,要达到水气密的功能,除非定位设定要非常标准,而且肉厚有 5 m/m 以上,否则效果不佳。
一般要求水气密的产品其定位与超音波导熔线的方式如下:斜切式:适合水密性及大型产品之熔接,接触面角度=45°, x=w/2,d=0.3~0.8mm为佳。
阶梯尖式:适合水密性及防止外凸或龟裂之方法,接触面的角度= 45°,x=w/2,d=0.3~0.8mm为佳。
峰谷尖式:适合水密性且高强度熔接,d=0.3~0.6mm 内侧接触面之高度 h 依形状大小而有变化,但 h 约在1~2mm左右。
产品实施超声波作业无法达到水、气密,除了超声波导熔线、治具定位、产品本身定位等因素外,超声波设定的条件也是一项主因。
我们在此更深入探讨引响水气密的另一原因(熔接条件),在我们实施超音波熔接作业时,求效率求快是最基本目标,但往往也忽略了其求效率的要领,正常有两种现象出现:一、下降速度、缓冲太快:此一形成的速度,使动态压力加上重力加速度将把超声波导熔线压扁,使导熔线无法发挥导熔的作用,形成假相熔接。
二、熔接时间过长:塑料产品因接收过长时间的热能,不仅使塑料材质熔化,更进而造成塑料组织焦化现象,产生砂孔,水或气即由此砂孔渗透而出。
这是一般生产技术者最不易发现之处。