超声波焊接

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超声波焊接法

超声波焊接法

超声波焊接法
超声波焊接是一种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的焊接方法。

超声波焊接具有以下优点:
1.熔合强度高,适用于多种塑料焊接,同时还能大大增强焊缝的机械性能;
2.工作效率高,相比于其他焊接方法,超声波焊接的速度更快;
3.对环境污染小,因为整个焊接过程不需要任何辅助剂、焊剂或者气体。

然而,超声波焊接也存在一些缺点:
1.需要对焊头施加压力,导致设备较复杂且维修成本较高;
2.需要焊头传递超声波能量到产品,产品会轻微压痕。

在具体操作过程中,有以下几点注意事项:
1.在熔接法中,通过超音波超高频率振动的焊头在适度压力下,使二块塑胶
的接合面产生摩擦热而瞬间熔融接合,焊接强度可与本体媲美。

此外,采用合适的工件和合理的接口设计,可达到水密及气密的效果;
2.在埋植法中,通过焊头之传道及适当之压力,瞬间将金属零件(如螺母、
螺杆等)挤入预留入塑胶孔内,固定在一定深度。

完成后无论拉力、扭力均可媲美传统模具内成型之强度;
3.在成型法中,该方法与铆焊法类似,将凹状的焊头压着于塑胶品外圈,焊
头发出超音波超高频振动后将塑胶溶融成形而包覆于金属物件使其固定。

总的来说,超声波焊接法是一种有效的塑料焊接方法,它利用了超声波的高频振动来传递能量,使得两个塑料的表面能够迅速地熔合在一起。

超声波焊接技术

超声波焊接技术

超声波金属焊接技术详解定义:超声波金属焊接利用高频振动波传递到需焊接的金属表面,在加压的情况下,使两个金属表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。

原理:超声波金属焊接是利用超声频率的机械振动能量,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,将机械能转变为内能、形变能及有限的温升。

两母材达到再结晶温度下发生的固相焊接。

在超声焊接过程中,换能器把高频电信号转化为超声振动信号,高频振动通过焊接工具头传递到待焊金属表面,界面金属氧化膜在一定的压力和超声振动的剧烈摩擦作用下破碎,界面洁净金属接触并在摩擦和超声软化的共同作用下,进一步产生塑性流动和扩散使连接面积逐渐增大最终形成可靠的连接。

系统组成: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。

焊接过程:过渡阶段为清除焊件表面膜和氧化物的短暂过程,稳定阶段为界面产生相互扩散并使相互扩散稳定的过程。

在过渡阶段,焊件表面氧化物膜由于强烈磨擦作用破碎,此时磨擦为主要热源,工件温度升高使工件材料屈服强度降低,有利于工件表面氧化膜破碎及发生塑性变形,对接头形成有重要作用。

稳定阶段,金属接触表面变得平滑后摩擦作用减弱,热量由于产生塑性变形而在焊接界面聚集,在此过程中的热量是由工件的塑性变形过程产生,工具头施加的压力致使界面原子之间产生作用力而形成的金属连接过程。

工艺参数的影响:超声金属焊接过程的主要工艺参数有焊接压力、焊接能量/时间、工具头振幅和工具、头齿纹与尺寸等。

超声波焊接

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。

超声焊接原理

超声焊接原理

超声焊接原理超声焊接是一种利用超声波在工件表面产生局部高温,通过材料的塑性变形和扩散结合来实现焊接的方法。

它是利用超声振动的作用,使焊接界面产生相对运动,利用材料的塑性变形和扩散结合来实现焊接的一种焊接方法。

超声焊接主要用于金属和塑料等材料的焊接,广泛应用于汽车、电子、航空航天等行业。

超声焊接的原理主要包括超声振动、摩擦加热和塑性变形三个方面。

首先,超声振动是指通过超声波发生器产生的高频振动,传递给焊接头,焊接头再将振动传递给工件表面,使工件表面颗粒产生微小的振动,从而产生摩擦热。

其次,摩擦加热是指工件表面颗粒由于超声振动产生的摩擦力,使工件表面颗粒之间产生热量,达到局部高温的目的。

最后,塑性变形是指在局部高温的作用下,材料发生塑性变形,形成金属流,填充焊接接头间的空隙,最终实现焊接。

超声焊接的优点主要包括焊接速度快、能耗低、焊接接头强度高、焊接过程无需添加外部焊剂等。

首先,焊接速度快是由于超声振动的作用,使得焊接过程中局部高温快速达到,从而大大缩短了焊接时间。

其次,能耗低是指超声焊接过程中,焊接头只在焊接接头处产生热量,减少了能量的浪费。

再者,焊接接头强度高是由于超声焊接过程中,焊接接头处产生的塑性变形,使得焊接接头的强度大大提高。

最后,焊接过程无需添加外部焊剂是指超声焊接过程中,不需要额外的焊接材料,减少了对环境的污染。

然而,超声焊接也存在一些局限性,如焊接材料的选择范围较窄、焊接头设计和加工难度较大等。

首先,焊接材料的选择范围较窄是由于超声焊接对材料的要求较高,只有一些特定的金属和塑料材料才能进行超声焊接。

其次,焊接头设计和加工难度较大是指超声焊接头的设计和加工需要考虑到焊接过程中的超声振动传递和焊接接头的形成,这对焊接头的设计和加工提出了较高的要求。

总的来说,超声焊接作为一种高效、环保的焊接方法,具有广阔的应用前景。

随着科技的不断进步,超声焊接技术也将不断完善和发展,为各行各业的发展提供更加可靠的焊接解决方案。

超声波焊接等级划分

超声波焊接等级划分

超声波焊接等级划分一、一级超声波焊接一级超声波焊接是最基本的等级,焊接质量较低。

在一级超声波焊接中,焊接接头的强度和气密性较差,容易出现焊接不牢固的情况。

因此,一级超声波焊接通常应用于对焊接质量要求不高的场景,如一些非关键零部件的生产。

二、二级超声波焊接二级超声波焊接的焊接质量相对较高。

在二级超声波焊接中,焊接接头的强度和气密性较一级焊接有所提高,焊接质量更加可靠。

二级超声波焊接常应用于对焊接质量要求较高的场景,如电子设备、汽车零部件等的生产。

三、三级超声波焊接三级超声波焊接是最高等级的焊接技术,焊接质量最好。

在三级超声波焊接中,焊接接头的强度和气密性达到最高水平,焊接质量非常可靠。

三级超声波焊接通常应用于对焊接质量要求极高的场景,如航空航天领域、医疗器械等的生产。

超声波焊接等级的划分主要根据焊接接头的强度和气密性来确定。

随着等级的提高,焊接接头的强度和气密性也会相应提高,焊接质量更加可靠。

因此,在实际应用中,根据产品的具体要求和使用环境,选择合适的超声波焊接等级非常重要。

除了焊接接头的强度和气密性外,超声波焊接还具有许多其他优点。

首先,超声波焊接可以实现无损焊接,不会对焊接接头和周围材料造成热损伤。

其次,超声波焊接速度快,效率高,能够大幅度提高生产效率。

此外,超声波焊接还可以焊接不同类型的材料,具有较好的适用性。

超声波焊接是一种重要的焊接技术,根据焊接质量要求的不同可以划分为不同的等级。

每个等级的超声波焊接都有其特点和应用场景,选择合适的等级对于保证焊接质量至关重要。

随着技术的不断发展,相信超声波焊接在工业生产中的应用会越来越广泛。

超声波焊接技术PPT课件.ppt

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焊头接触
耦合面
太小
正确
不正确
焊头接触
增加法兰以便焊头 直接位于焊接区域 上
超声波模具設計和应用对焊接效 果産生什庅作用
?
• 換能器 • 調幅器 • 焊头 • 底座
模具技术
压电陶瓷
H H
通电前
通电后
标准振幅
可能损坏的原因
✓ 横向振动 ✓过热 ✓撞击 ✓焊头频率相差大 ✓不適當調幅器
什么是调幅器 ?
剪切接口的局限
需要紧密公差 需要刚性侧壁支撑 零件尺寸 不规则外形
塑膠件焊接線設計外,還需要考 慮其它因素吗
?
其它设计考虑因素
尖角 孔洞和弯曲 附加物 振动膜 焊头接触
尖角
避免
推荐
孔洞和弯曲
焊头
空洞
潜在的焊接盲区
半结晶型树脂
无定型树 脂
附加物
焊头
潜在的裂纹点
附加物
振动膜
焊接时间改小 振幅加大或减小 Amplitude ProfilingTM 焊头中心柱塞 内壁加厚 内部支撑筋
调幅器是铝合金或钛合金材料制成的一 个半波长共振部分。它安置于换能器和焊头 之间,调节传递至焊头的振动幅度。
调幅器的增益
1:0.6
1:1
1:1.5
1:2.0
1:2.5
1:0.6
1:1
1:1.5
1:2.0
能量 = 功率 X 时间
功率因素

X
速率
力可以改变
速率因素
压强
下降速率
频率 X 振幅
负 载
黑色 银色
压力
金色
无调幅 器
如何选择调幅器
• 可咨询本公司应用部 • 超声焊头有其相应的调幅器增益极限 • 工件塑膠特性,面積大少,形狀------振幅 • 应用之種類---铆焊,点焊,嵌插焊等

超声波焊接应用场景

超声波焊接应用场景

超声波焊接应用场景
超声波焊接是一种利用超声波振动产生的热能将物体进行连接的技术。

它在多个领域有着广泛的应用,以下是一些超声波焊接的应用场景。

1. 汽车制造业:超声波焊接可以用于汽车制造业中的零部件连接,例如汽车灯罩、仪表盘、车门板等。

超声波焊接可以快速、准确地将这些零部件连接在一起,保证连接的强度和密封性。

2. 医疗器械制造:超声波焊接在医疗器械制造中有着重要的应用。

例如,超声波焊接可以用于制造各种医用塑料容器,如输液瓶、血袋等。

超声波焊接可以确保容器的密封性和抗压性能,从而保证医疗器械的安全性和可靠性。

3. 电子产品制造:超声波焊接在电子产品制造中也有着广泛的应用。

例如,超声波焊接可以用于手机、电视、电脑等电子产品的组装。

通过超声波焊接,可以将电子元件连接在一起,确保电子产品的稳定性和可靠性。

4. 塑料制品制造:超声波焊接在塑料制品制造中起着重要的作用。

例如,超声波焊接可以用于制造塑料管道、塑料容器、塑料玩具等。

超声波焊接可以快速、高效地连接塑料制品,确保连接的牢固性和密封性。

5. 包装行业:超声波焊接在包装行业中有着广泛的应用。

例如,超
声波焊接可以用于制造塑料包装袋、封口袋等。

通过超声波焊接,可以将塑料薄膜连接在一起,形成牢固的封口,保持包装的完整性和密封性。

总的来说,超声波焊接在多个领域都有着重要的应用。

它可以快速、高效地将物体连接在一起,确保连接的强度和密封性。

超声波焊接技术的应用不仅提高了生产效率,还提高了产品的质量和可靠性。

超声波焊接检验标准

超声波焊接检验标准

超声波焊接检验标准超声波焊接是一种常见的金属焊接方法,通过超声波的振动作用于焊接材料,实现焊接的目的。

在实际应用中,对超声波焊接的质量进行检验是非常重要的,只有通过严格的检验标准,才能确保焊接接头的质量和可靠性。

因此,本文将围绕超声波焊接检验标准展开讨论。

首先,超声波焊接的检验标准包括焊接接头的外观质量、焊接强度、焊接密封性等多个方面。

在进行外观质量检验时,需要检查焊接接头的表面是否平整,是否存在气孔、裂纹等缺陷,以及焊接位置是否正确。

而在进行焊接强度检验时,需要通过拉力试验、剪切试验等方法,来检测焊接接头的强度是否符合要求。

此外,焊接接头的密封性也是需要进行检验的重要指标,可以通过气密性测试、压力测试等手段来进行检测。

其次,超声波焊接的检验标准还需考虑不同材料的焊接特性和要求。

对于不同材料的超声波焊接,其检验标准可能会有所不同。

例如,对于金属材料的超声波焊接,需要重点考虑焊接接头的强度和密封性;而对于塑料材料的超声波焊接,则需要重点考虑焊接接头的牢固度和外观质量。

因此,在制定超声波焊接检验标准时,需要充分考虑不同材料的特性和要求,以确保检验的全面性和准确性。

另外,超声波焊接的检验标准还需要考虑焊接设备和工艺参数的影响。

焊接设备的性能和工艺参数的选择对焊接接头的质量有着重要影响。

因此,在进行超声波焊接检验时,需要充分考虑焊接设备的性能指标和工艺参数的选择是否符合要求,以确保焊接接头的质量和可靠性。

总之,超声波焊接的检验标准是确保焊接接头质量的重要保障,只有严格遵循检验标准,才能确保焊接接头的质量和可靠性。

因此,在实际应用中,需要根据具体情况制定相应的检验标准,并通过严格的检验手段来确保焊接接头的质量符合要求。

希望本文对超声波焊接的检验标准有所帮助,谢谢阅读!。

超声波焊接的原理

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

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

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的机械振动能量将两个物体通过牢固的结合形成一体的焊接技术。

其原理基于以下几个步骤:
1. 超声波的产生:通过超声波发生器产生高频电信号,再通过换能器将电能转换为机械振动能量。

2. 超声波的传导:超声波能量通过变幅器和共振体传导到焊接头部。

变幅器增幅电信号,使其振幅达到数十微米,共振体能够将信号传导到焊接头。

3. 介质的作用:焊接头部和物体表面之间加入一层介质,常用的有液体或者薄膜。

介质的作用是传递超声波能量并提供均匀的压力。

4. 界面振动:超声波通过介质传导到物体表面后,产生机械振动。

由于介质和物体表面的分子间力的相互作用,界面处的分子开始随着超声波振动。

5. 界面松动:随着界面分子的振动,分子之间的键开始松动,使得两个物体表面之间的间隙变大。

6. 摩擦发热:由于振动引起的分子间摩擦,界面处的温度迅速上升,松动的分子逐渐进一步松动。

7. 塑性变形:随着温度上升,物体表面的塑性材料开始软化,界面的表面变得粘性。

这使得两个物体表面更容易接触并形成
定位。

8. 冷却固化:当超声波停止传递时,焊接头部冷却并逐渐固化,使得两个物体牢固地连接在一起。

超声波焊接利用超声波的振动能量和摩擦发热将物体表面加热、软化并连接在一起。

其具有焊接速度快、能量消耗低、连接牢固可靠等优点,广泛应用于汽车、电子、医疗器械等行业。

超声波焊接工艺标准

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

超声波焊

超声波焊是一种快捷,干净,有效的装配工艺,用来装配处理热塑性朔料配件,及一些合成构件的方法。

目前被运用的朔胶制品与之间的粘结,朔胶制品与金属配件的粘结及其它非朔胶材料之间的粘结!它取代了溶剂粘胶机械坚固及其它的粘接工艺是一种先进的装配技术!超声波焊接不但有连接装配功能而且具有防潮、防水的密封效果一、超声波的优点:1,节能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!目前工厂常用的超声波焊接机二、超声波焊接机的工作原理!超声波焊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焊接机的焊头。

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!!三、超声波焊接的应用领域目前被运用的朔胶制品与之间的粘结,朔胶制品与金属配件的粘结及其它非朔胶材料之间的粘结!四、超声波焊接的工艺焊接:指的是广义的将两个热塑性塑料产品熔接的过程。

当超音停止振动时,固体材料熔化,完成焊接。

其接合点强度接近一整块的连生材料,只要产品的接合面设计得匹配,完全密封是绝对没有什么问题的,碟合:熔化机械锁形成一个材质不同的塑料螺栓的过程。

嵌入:将一个金属元件嵌入塑料产品的预留孔内。

具有强度高,成型周期短安装快速的优点!!类似于模具设计中的嵌件!弯曲/生成音波将配件的一部分熔化再组成一个塑料的突起部位或塑料管或其它挤出配件。

这种方式的优势在于处理的快速,较小的内压,良好的外观及对材料本性的克服。

点悍点焊是对没有预留也或能源控制的两个热塑塑料组件的局部焊接。

超声波焊接工作原理

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。

超声波金属焊接原理

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波振动来实现材料固态焊接的高新技术。

其原理是通过特殊的超声波振动系统将超声波能量传递到金属工件表面,使金属表面颗粒间的原子间距减小,从而实现金属原子间的扩散和结合,最终实现金属焊接的目的。

超声波金属焊接的原理主要包括以下几个方面:
1. 超声波振动系统:超声波金属焊接是通过超声波振动系统产生的超声波能量来实现的。

超声波振动系统通常包括发生器、换能器和焊接头。

发生器产生高频电信号,通过换能器将电信号转换成机械振动,最终通过焊接头将超声波能量传递到金属工件表面。

2. 超声波传递:超声波能量通过焊接头传递到金属工件表面后,会引起金属表面颗粒的微小振动,使金属表面颗粒间的原子间距减小。

这种微小振动会引起金属表面颗粒间的原子扩散,从而实现金属原子间的结合。

3. 金属原子扩散:金属表面颗粒间的原子扩散是超声波金属焊接的关键步骤。

在超声波作用下,金属表面颗粒间的原子会发生扩散运动,相互间的结合力得到增强,最终实现金属焊接。

4. 结合效果:通过超声波金属焊接,金属原子间的扩散和结合会形成均匀、牢固的焊接接头。

超声波焊接能够实现金属焊接接头的微
观结构调控,提高焊接接头的质量和强度。

超声波金属焊接具有焊接速度快、焊接接头质量高、焊接过程无污染等优点,被广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。

随着科技的不断发展,超声波金属焊接技术将会得到进一步完善和推广,为金属焊接领域带来新的发展机遇和挑战。

《超声波焊接工艺》课件

《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。

超声波焊接

超声波焊接
①最大值:当x=2kπ+(π/2) ,k∈Z时,y(max)=1 ②最小值:当x=2kπ+(3π/2),k∈Z时,y(min)=-1 零值点: (kπ,0) ,k∈Z
对称性:
既是轴对称图形,又是中心对称图形。 1)对称轴:关于直线x=(π/2)+kπ,k∈Z对称 2)中心对称:关于点(kπ,0),k∈Z对称
区分热塑性塑料与热固性塑料
一、热塑性塑料
加热时变软以至流动,冷却变硬,这种过程是可逆的,可以反复进行。聚乙烯、聚 丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛,聚碳酸酪,聚酰胺、丙烯酸类塑料、其它聚烯烃 及其共聚物、聚讽、聚苯醚,氯化聚醚等都是热塑性塑料。热塑性塑料中树脂分子链都 是线型或带支链的结构,分子链之间无化学键产生,加热时软化流动.冷却变硬的过程 是物理变化。
表1 重要的无定形和部分结晶热塑性塑料 部分结晶热塑性塑料 无定形热塑性塑料
聚氯乙烯(PVC-U和PVC-P) 苯乙烯聚合物(PS、SB、SAN、ABS、ASA) 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 聚碳酸酯(PC) 聚苯醚(PPE) 纤维素衍生物(CA、CAB、CP) 无定形聚酰胺(PA6-3-T) 聚砜(PUS) 聚醚砜(PES)
模具三维透视图
振动摩擦焊接系统模具
正弦函数
数学术语
正弦函数是三角函数的一种
锐角正弦函数的定义 在直角三角形ABC中,∠C等于90度,AB是斜边c,BC是∠A的对边a,AC是∠B的对 边b
正弦函数就是sin(A)=a/c
定义与定理
定义:对于任意一个实数x都对应着唯一的角(弧度制中等于这个实数),而这 个角又对应着唯一确定的正玄值sinx,这样,对于任意一个实数x都有唯一确定的值 sinx与它对应,按照这个对应法则所建立的函数,表示为y=sinx,叫做正弦函数。 定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即 a/sinA=b/sinB=c/sinC

超声焊接工艺

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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距離熔接及塑膠材料的關係
Ease of Welding
Material
Near
Far
ABS
1
2
Acrylic
2
3
PC
2
2
Polystyrene
1
1
Polysulfone
2
4
Nylon
2
4
Polyester
3
5
Polypropylene
4
5
1= easiest 5 = Hardest
影響熔接效果的其他因素
模擬式超聲波熔接機(800系列)
時間模式
數控式超聲波熔接機(900系列)
時間模式 (900B,D,IW) 能量模式 (900M) 功率模式 (900M) 距離模式 (900M)
熔接距離 實際距離
驅動器
驅動器亦即超聲波熔接機中的機 械活動部分, 大部分為汽動組件
焊接頭
調幅器
換能器
調幅器
調幅器的保養
小心安裝及拆卸 減少撞擊 使用Mylar片
膠件設計
設計大綱
設計分類
熔接面設計 膠件外形設計
設計主旨
令熔接面減少 對位 增加焊接頭接觸面
基本熔接面設計
超聲線 Shear Joint
超聲線的用處
加熔接面的強度 減少溢料 減少熔接時間 減少振幅
Maximum Part Dimension
Less than 0.75” (18mm)
0.75” to 1.50” (18-35mm)
Greater than 1.50” (35mm)
Interference per Side (Range)
0.008” to 0.012” (0.2 to 0.3mm)
熔接強度高,防水效果佳 減少“假焊”現象出現 適合大多數塑膠材料
Shear Joint 的限制
要求高精準度的膠件 需要較強的支持 多用於體積較小的膠件 熔接面多為正多邊形或圓形
其他的設計要點
銳角
不應在膠件上加上銳角
不適當
適當
孔及曲折
留意膠件設計中的孔位及曲位影響超聲波傳遞
Appendage
膠件上的薄牆及翼位,於超聲後有破裂 解決方法
於角位加上弧線 加厚牆位及翼位 加支持骨位
Diaphragmming
於熔接後膠件表面出現裂痕或熱熔痕跡 解決方法
縮短焊接時間 加強或減少振幅 振幅控制(Amplitude Profile) 柱塞形焊接頭 加厚牆位 加支持骨位
基本超聲線設計
假紙口設計及用處
防止溢料 改善外觀
假紙口
雙紙口設計
雙紙口
雙紙口
超聲線及火花紋設計
超聲線及火花紋
超聲線及火花紋
其他超聲線設計
Criss-Cross
Interrupted Criss-Cross
Knife Edge 加上火花紋
斷續的超聲線
錯誤超聲線設計
超聲線太粗
超聲波熔接機組件
能量供應器
20kHz
8000 series
8400 – 900W 8700 – 1500W
900 series
910 – 1000W 920 – 2000W 930 – 3000W
40kHz
900series
943 – 350W 947 – 700W
控制程式
焊接頭表面振幅 = 換能器表面振幅 x 調幅器增益 x 焊接頭增益
20kHz及40kHz
20kHz換能器表面振幅= 20microns
40kHz換能器表面振幅= 10microns
塑膠原料與熔接的關係
塑膠原料的類別
熱固性 (Thermosetting) 熱塑性 (Thermoplastic)
超聲波塑膠熔接原理
熔接原理
超聲波從焊接頭放出 超聲波從焊接頭傳到塑膠
件 超聲波傳到熔接面, 份子之
間因磨擦生熱,熔接塑膠件
超聲波的來源
能量供應器將 220V/50Hz 電能轉為 20kHz電能 20kHz電能於換能器轉為20kHz動能-超聲波 超聲波振幅於調幅器和焊接頭中調整改變
振幅
建議使用脫模済
Printable
其他因素
色粉 再生料(水口料) 防火済
不同塑膠原料熔接
溶點 分子結構
調幅器
調幅器的種類
材料
鈦金屬 鋁金屬
乘托框
Regular Rigid Mount Solid Mount
調幅器的增益
紫色 – 1:0.6 綠色 – 1:1 金色 – 1:1.5 銀色 – 1:2 黑色 – 1:2.5
非晶性塑膠原料 (Amorphous) 半晶性塑膠原料 (Semi-Crystalline)
熔接特性
溶點 熔接能量 Modulus of
Elasticity
近距離熔接及遠距離熔接
近距離熔接
當焊接頭接觸面跟熔接面的距離少於0.5寸
遠距離熔接
當焊接頭接觸面跟熔接面的距離大於0.5寸
0.012” to 0.016” (0.3 to 0.4mm)
0.016” to 0.020” (0.4 to 0.5mm)
Part Dimension Tolerance
+ 0.001” (+ 0.025mm)
+ 0.002” (+ 0.050mm)
+ 0.003” (+ 0.075mm)
Shear Joint 的長處
吸水性
有吸水特性的物料
Nylon Polycarbonate Polysulfone
改善方法
放於密封的環境 超聲波熔接前將膠件焙乾 注塑後立即超聲波熔接
混合物
混合物料的種類
玻璃纖維 炭化纖維 Talc
塑膠加入混合物料後應注意
混合物的比例
脫模済
有問題的脫模済
Silicon Teflon Internal Lu接觸面,加強超聲波熔接效果
焊接頭接觸面
改善焊接頭接觸面的設計,改善焊接效果
超聲線設計的限制
於某些塑膠材料不能有效熔接
特別於“半晶性”塑膠材料熔接
解決方法
Shear Joint
Shear Joint 設計
Shear Joint 設計例子
Shear Joint 的熔接深度
一般 1.25w 最少 0.5w 最多 1.75w
Shear Joint Interference
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