超声波焊头设计
超声波焊接头设计方法
超声波焊接头设计方法超声波焊接头的设计需要遵循一些关键原则和步骤，以确保其能有效地将超声波能量传递到待焊接的材料上，同时避免对材料造成损伤。
以下是一些设计超声波焊接头的基本步骤和注意事项：1. 确定应用需求：首先，需要明确焊接头的应用需求，例如焊接的材料类型、焊接的厚度、焊接的速度等。
这些参数将直接影响焊接头的设计。
2. 选择合适的材料：根据应用需求，选择能够承受超声波振动和高温的合适材料，同时确保材料具有良好的声学特性和耐腐蚀性。
3. 设计合适的结构：焊接头的结构应该能够有效地将超声波能量传递到待焊接的材料上，同时避免过度加热或损伤材料。
可以考虑使用不同的振动模式、振幅和频率来优化焊接头的结构。
4. 确定合适的尺寸：根据应用需求和材料特性，确定焊接头的直径、长度和振幅等参数。
这些参数将直接影响焊接头的效率和效果。
5. 优化设计：通过实验和仿真，对焊接头的设计进行优化，以提高其效率和可靠性。
可以尝试不同的材料、结构和参数组合，以找到最佳的设计方案。
6. 测试和验证：在生产之前，对焊接头进行测试和验证，以确保其性能符合要求。
测试可以包括焊接效果、效率、寿命等方面的评估。
7. 考虑安全性：在设计和测试过程中，应始终考虑安全性。
确保焊接头不会对操作员或材料造成伤害，同时遵循相关的安全标准和规范。
8. 优化生产工艺：在生产过程中，应考虑焊接头的可制造性和成本。
选择合适的制造工艺和材料，以确保焊接头的质量和效率，同时控制生产成本。
总之，超声波焊接头的设计需要综合考虑应用需求、材料特性、结构、尺寸、优化设计、测试和验证、安全性以及生产工艺等多个方面。
通过不断尝试和改进，可以找到最佳的设计方案，提高焊接的效率和可靠性。
超声波焊接的焊口设计
超声波焊接的焊口设计合理的焊口结构是保证最佳焊接效果的关Array键条件之一，各种焊口设计又取决于多种因素，如材料类型、零件形状和焊接要求（即强度、密封、外观等）。
图一表示典型的导能焊线设计。
对于某些需要高能量的树脂（即晶型、低刚度或高熔点的非晶型），其导能焊线尺寸应同比加大1.5~2倍。
当焊件没有密封要求时，则可以将焊线设计成断续的，以减少能量损耗。
图二表示外侧遮蔽的焊口设计（必要时也可设计成双向遮蔽），这样可避免向外溢料，以保证外观质量。
设计时应保证a≥b。
图三表示需要严密封接时所用的剪切焊接法。
特别适合于晶型树脂（PP、PE、Nilon、POM 等），对于超过焊件本体强度的连接要求，建议熔深为壁厚的1.25倍。
剪切量与焊件尺寸成正比，一般取值0.2~0.5mm。
剪切焊接的夹具必须限制下工件向外挠曲变形，而超声波声头与上工件作用面应尽可能靠近焊口（象是一个盖子），以防上工件向内挠曲。
对于中间壁剪切焊，则可采用图四所示的榫槽结构，以避免挠曲变形。
由于超声波能量传递中的高压强和剧烈振动，所以在焊口设计中还应避免以下结构隐患： 1、超声波声头和（或）超声波工装与焊件接触面太小，容易在焊件表面产生压痕和熔斑。
建议该接触面积应大于焊接面积的三倍，且尽可能正对焊接处（图二）。
2、盖状上工件太薄，容易在共振下开裂，或“击穿”，建议加筋处理（图二）。
3、细小附件与主体连接处强度太弱，容易振断，建议在根部加一圆R（图三）。
4、结构承力不好，致使能量不能有效地传递到结合面上。
如无法避免这种设计，则应将超声波声头及超声波工装的着力面改在承力良好的位置（图四）。
此外，工装夹具也在很大程度上影响焊接效果，被焊工件的材料、形状、壁厚及不对称性等因素均可能影响能量向界面的传递。
这都需要精心设计工装夹具，以保证焊接界面的均匀承力。
对于某些焊件，结合面可能过于严合而不能产生相对位移，这时可适当降低超声波工装的刚性，以保证在结合面产生异相状态。
超声波焊头设计频率
超声波焊头设计频率超声波焊头是超声波焊接设备中的关键部件，它的设计频率对焊接质量和效率有着重要影响。
本文将为大家介绍超声波焊头设计频率的相关知识，并提供一些指导意义的建议。
首先，让我们来了解一下超声波焊接的基本原理。
超声波焊接是利用超声波振动将两个或多个工件连接在一起的技术，主要应用于塑料焊接和金属焊接领域。
超声波焊接设备中，焊头是负责振动的部分，它通过超声波发生器产生的高频电能转化为机械振动，从而实现焊接过程。
在超声波焊头设计中，频率是一个关键参数。
频率通常是指焊头的工作频率，即焊头振动的频率。
一般来说，超声波焊头的设计频率会在20 kHz到70 kHz之间。
不同的焊接任务对应不同的频率范围，因此在设计超声波焊头时需要根据具体应用情况选择合适的频率。
首先要考虑的是焊接材料的特性。
不同材料有不同的振动特性和工作频率范围。
对于大部分塑料材料来说，20 kHz到40 kHz的频率范围是比较常见的选择。
而对于金属焊接来说，通常选择40 kHz到70 kHz的频率范围。
根据焊接材料的性质选择合适的频率范围，可以确保焊接时的振动传递效率高，从而提高焊接质量。
其次，焊接任务的要求也会影响设计频率的选择。
不同的焊接任务对应不同的焊接深度和焊接速度要求。
一般来说，焊接深度越大，需要选择较低的频率；而焊接速度越快，需要选择较高的频率。
因此，在设计超声波焊头时需要综合考虑焊接任务的要求，选择合适的频率以确保焊接质量和效率。
另外，超声波焊头的几何形状也会对设计频率产生影响。
焊头的几何形状会影响焊接区域的能量传递和振动传递，进而影响焊接质量。
一般来说，焊头的振动模式较复杂时，需要选择较高的频率；而焊头的振动模式较简单时，可以选择较低的频率。
设计时应考虑焊头的几何形状和振动模式，选择合适的频率以确保焊接质量。
综上所述，超声波焊头设计频率对焊接质量和效率至关重要。
根据焊接材料的特性、焊接任务的要求以及焊头的几何形状，选择合适的频率范围可以提高焊接质量、提高焊接效率、降低能量消耗。
2020年(塑料橡胶材料)超声波焊接塑料件的设计
（塑料橡胶材料）超声波焊接塑料件的设计超声波焊接塑料件的设计代注塑方式能有效提供比较完美的焊接用塑胶件。
光我们决定用超声波焊接技术完成熔合时，塑料件的结构设计必须首先考虑如下几点：1焊缝的大小（即要考虑所需强度）2是否需要水密、气密3是否需要完美的外观4避免塑料熔化或合成物的溢出5是否适合焊头加工要求焊接质量可能通过下几点的控制来获得：1材质2塑料件的结构3焊接线的位置和设计4焊接面的大小5上下表面的位置和松紧度6焊头和塑料件的妆触面7顺畅的焊接路径8底模的支持为了获得完美的、可重复的熔焊方式，必须遵循三个主要设计方向：1最初接触的俩个表面必须小，以便将所需能量集中，且尽量减少所需要的总能量（即焊接时间）来完成熔接。
2找到适合的固定和对齐的方法，如塑料件的接插孔、台阶或齿口之类。
3围绕着连接界面的焊接面必须是统壹而且相联系互紧密接触的。
如果可能的话，接触面尽量在同壹个平面上，这样可使能量转换时保持壹致。
下面就对塑料件设计中的要点进行分类举例说明：整体塑料件的结构1.1塑料件的结构塑料件必须有壹定的刚性及足够的壁厚，太薄的壁厚有壹定的危险性，超声波焊接时是需要加压的，壹般气压为2-6kgf/cm2。
所以塑料件必须保证在加压情况下基本不变形。
1.2罐状或箱形塑料等，在其接触焊头的表面会引起共振而形成壹些集中的能量聚集点，从而产生烧伤、穿孔的情况（如图1所示），在设计时能够罐状顶部做如下考虑○1加厚塑料件○2增加加强筋○3焊头中间位置避空1.3尖角如果壹个注塑出来的零件出现应力非常集中的情况，比如尖角位，在超声波的作用下会产生折裂、融化。
这种情况可考虑在尖角位加R角。
如图2所示。
1.4塑料件的附属物注塑件内部或外部表面附带的突出或细小件会因超声波振动产生影响而断裂或脱落，例如固定梢等（如图3所示）。
通过以下设计可尽可能减小或消除这种问题：○1在附属物和主体相交的地方加壹个大的R角，或加加强筋。
○2增加附属物的厚度或直径。
超声波焊接结构设计 课件
无损பைடு நூலகம்测
利用超声波、X射线等技术对 焊缝进行无损检测，以发现内
部缺陷。
破坏性检测
通过切割、拉伸等试验，对焊 缝进行破坏性检测，以评估其
力学性能。
焊接质量控制措施
选用合适的焊接参数
根据材料厚度、焊接方式等因 素，选择合适的功率、时间和
压力等参数。
控制材料质量
确保材料表面清洁、无杂质， 符合焊接要求。
超声波气动部分
超声波气动部分包括气源、气路控制系 统和气动元件等，它为超声波焊接提供 气压动力，实现焊头的上下振动和工件
的夹紧。
超声波气动部分的气压、流量和稳定性 对焊接效果有很大影响，因此选择合适 的气动元件和控制方式是实现高效、高
质量超声波焊接的重要环节。
常见的气动元件包括气缸、电磁阀、调 压阀等，可根据实际需求选择适合的元
缝焊
通过在两个金属板材之间施加超声波能量，使接触面熔化，并在压 力作用下形成连续的焊缝。
对焊
将两个金属板材的对接端施加超声波能量，使其熔化后结合在一起， 形成对接接头。
焊接结构设计要点
材料选择
根据焊接工艺要求和产品性能需求，选择适合的金属材料。
焊接面设计
确保焊接面平整、无杂质，以实现良好的接触和熔合。
超声波焊接原理
热作用
超声波在固体材料中传 播时，通过摩擦产生热 量，使接触面材料熔化。
压力作用
在焊接过程中，施加适 当的压力使熔融材料紧
密结合。
声流作用
冶金结合
超声波传播时在材料中 产生的声流能促进材料
流动和结合。
通过热作用、压力作用 和声流作用的综合效应， 实现材料的永久性连接。
02 超声波焊接设备
超声波焊头制作工艺流程
超声波焊头制作工艺流程一、材料准备。
做超声波焊头呀，材料的选择那可是相当重要的呢。
一般来说，我们会选择像钛合金这样的材料。
钛合金强度高呀，而且在超声波的高频振动下，还能保持很好的稳定性呢。
就像一个坚强的小战士，不管遇到啥情况，都能稳稳地完成任务。
我们得挑选质量好的钛合金材料，那些有瑕疵的可不行哦。
就像找对象，得找个各方面都靠谱的呢。
二、设计环节。
有了材料，接下来就是设计啦。
这个设计可不能马虎，要根据具体的焊接需求来。
比如说，焊接的工件是什么形状的，是圆形的小物件，还是奇奇怪怪形状的大物件呢？这时候就得像个创意小天才一样，设计出合适的焊头形状。
如果是焊接圆形的小物件，那焊头的接触面可能就设计成圆形，这样就能完美地贴合上去啦。
而且呀，还要考虑到焊头的振动频率等参数，这就需要一些专业的计算啦。
这就像搭积木，每一块都得放对位置，才能搭出漂亮又稳固的小房子呢。
三、加工制作。
设计好之后，就进入加工制作的阶段啦。
这就像是把设计图变成实实在在的东西。
首先要进行切割，把钛合金材料按照设计的形状切割出来。
这个切割得很精准哦，就像用刀在豆腐上雕花一样，稍微偏一点都不行呢。
切割完了之后，就是打磨啦。
打磨可是个细活，要把焊头的表面打磨得超级光滑。
这就像给小脸蛋擦面霜一样，要擦得滑溜溜的。
因为如果表面不光滑，在焊接的时候就可能会出现问题，就像小脸蛋上有小疙瘩一样，不美观还可能影响功能呢。
四、调试。
加工好的焊头还不能直接就拿去用哦，得先调试一下。
这个调试呀，就像是给焊头做一个小体检。
要把焊头安装到超声波设备上，然后测试它的振动频率、振幅等参数。
如果发现哪里不合适，就得像个小医生一样，给它调整调整。
有时候可能是某个小零件没安装好，或者是参数设置得不太对。
这个过程就像是给一个调皮的小宠物调整习惯一样，要有耐心呢。
五、质量检测。
调试好了之后，可不能就这么算了，还得进行质量检测呢。
要看看这个焊头的焊接效果怎么样。
找一些样品来进行焊接测试，看看焊接的牢固程度呀，焊接的外观是否美观呀。
超声波焊头尺寸要求标准
超声波焊头尺寸要求标准超声波焊接是一种常见且有效的金属焊接方法，它通过超声波的高频振动和热量产生的摩擦来连接两个金属部件。
而焊接中焊头的尺寸要求是至关重要的。
本文将介绍超声波焊头尺寸的标准要求，以保证焊接质量和性能。
1. 焊头形状要求焊接过程中，焊头的形状对于焊接接头的质量和强度有着直接的影响。
一般来说，焊头应呈锥形或圆形，这可以确保焊接时的均匀力分布和良好的热传导。
同时，焊头的尖端半径应该是合适的，一般控制在0.1-0.5mm之间，以便实现精确焊接。
2. 焊头面积要求焊头的面积也是一个重要的尺寸要求。
面积应根据焊接材料的特性和焊接接头的要求进行确定。
如果焊头面积过大，可能会导致焊接接头过热或产生过多的焊接变形。
相反，如果焊头面积过小，可能会导致焊接接头的强度不足或焊接质量不稳定。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的焊头面积。
3. 焊头角度要求焊头的角度也是影响焊接效果的重要因素之一。
一般来说，焊头的角度应该尽量适合焊接接头的形状和材料的要求。
如果焊头角度过大或过小，可能会导致焊接接头的质量下降，因为焊头角度不当会导致焊接时的振动和压力不均匀。
因此，在实际操作中，需要根据具体焊接要求来确定焊头的角度。
4. 焊头与焊接接头的接触要求在超声波焊接中，焊头与焊接接头的接触情况直接影响焊接质量。
要保证焊头与焊接接头之间的接触良好，必须注意以下几点：（1）焊头的表面应光洁平滑，不得有刮擦、氧化或其他不良情况；（2）焊头与焊接接头的接触面积应充分，以确保均匀的焊接力和热传导；（3）焊接时，焊头应能够均匀地覆盖整个焊接接头，以避免焊接接头的局部变形。
总结：超声波焊头尺寸的要求标准直接关系到焊接接头的质量和强度。
通过控制焊头的形状、面积、角度和与焊接接头的接触情况，可以实现焊接过程的稳定性和焊接接头的一致性。
因此，在超声波焊接过程中，必须严格按照相关标准要求选择合适的焊头尺寸，以确保焊接质量和性能的稳定和可靠。
超声波焊接结构设计通用课件
智能化、自动化的焊接设备与工艺
随着工业4.0和智能制造的推进，智能化、自动化的焊接设备与工艺成为未来超声波焊接的发展趋势。 通过引入人工智能、机器学习等技术，可以实现焊接过程的自动化和智能化控制，提高焊接质量和效 率。
为了实现智能化、自动化的焊接，需要深入研究焊接过程的物理和化学机制，建立完善的焊接数据库 和知识库，开发高效的算法和模型，提高设备的智能化和自主化程度。同时，还需要加强与自动化、 计算机科学等领域的交叉合作，推动超声波焊接技术的创新发展。
感谢观 看
THANKS
表面处理不当
焊接前对材料表面进行清洁和预处理， 去除油污、氧化膜等，可以提高焊接 强度。
材料不匹配
不同材料的声阻抗差异可能导致能量 传递效率降低，影响焊接强度。解决 方法是选择声阻抗相匹配的材料或采 用特殊的超声波焊接参数。
焊接参数不当
调整合适的焊接时间、压力和功率等 参数，以达到最佳的焊接效果。
焊接变形的问题
超声波焊接结构设 计通用课件
目 录
• 超声波焊接结构设计中的挑战与 • 未来超声波焊接结构设计的发展
01
超声波焊接技术概述
超声波焊接的定义与原理
超声波焊接定义
振动传递
超声波焊接是一种利用高频振动能量 来实现塑料、金属等材料连接的工艺 方法。
焊头将振动能量传递至工件，使工件 产生摩擦热和塑性变形，从而实现工 件之间的连接。
03
超声波焊接结构设计实例
塑料焊接结构设计
超声波点焊焊接结构设计
超声波点焊焊接结构设计超声波点焊是一种使用超声波能量将两个金属件连接在一起的焊接方法。
它具有高效、高强度和环保等优点，在许多工业领域得到广泛应用。
超声波点焊焊接结构设计涉及到选择合适的焊接头和优化结构参数，下面将详细介绍。
首先，超声波点焊的焊接头是焊接过程中将超声波能量传递给被焊接金属件的部分。
一般来说，焊接头通常采用钛合金、马氏体不锈钢等材料制成。
在设计焊接头时，需要考虑焊接头形状和尺寸、焊接头与被焊接件的接触面积等因素。
焊接头形状通常有半球形、柱形、锥形等，具体选择需要根据被焊接件的形状和连接需求来确定。
焊接头与被焊接件的接触面积越大，焊接质量越好，所以需要尽量增加焊接头的接触面积。
其次，焊接结构参数的选择也非常重要。
焊接参数包括超声波的频率、振幅、焊接时间等。
超声波的频率通常在15-60 kHz之间，振幅一般为10-100微米，焊接时间一般在0.1-3秒之间。
焊接参数的选择需要综合考虑被焊接件的材料、厚度和形状等因素。
对于较薄的材料，可以选择较高的超声波频率和振幅，以提高焊接质量。
而对于较厚的材料，需要选择较大的焊接头和较长的焊接时间。
此外，还需要考虑工件的夹持方式和夹持力度。
夹持工件的方式可以是手动夹持或机械夹持，夹持力度需要足够大，以确保被焊接件在焊接过程中不发生移动或变形。
在实际应用中，超声波点焊焊接结构的设计还需要考虑其他因素，如焊接头的冷却方式、焊接过程中的气氛和温度控制等。
冷却方式可以通过冷却水或气体进行，以防止焊接头过热。
焊接过程中的气氛需要控制好，避免氧化或腐蚀等问题。
温度控制需要在一定范围内进行，过高的温度可以导致材料变形或熔化。
总之，超声波点焊焊接结构设计需要注意选择合适的焊接头和优化结构参数。
合理的设计可以提高焊接质量和效率，确保焊接的可靠性和稳定性。
在实际应用中，还需要根据具体情况进行调整和改进，以满足不同的焊接需求。
超声波焊头加工工艺
超声波焊头加工工艺
超声波焊头的加工工艺主要包括以下几个步骤：
1.设计焊头结构：根据需要焊接的材料和要求，设计出适合的焊头结构和形状。
2.制作焊头模具：根据焊头结构和形状，制作出对应的焊头模具，保证焊头的精度和一致性。
3.选择合适的焊接参数：根据焊接的材料和要求，选择适合的超声波焊接参数，如频率、功率、振幅等。
4.进行焊头加工：将焊头模具安装到超声波焊接设备上，通过超声波振动将焊头模具中的工件材料焊接在一起。
在焊接过程中，要注意控制加热时间、加热温度和加热速度，使焊接质量得到保障。
5.善后处理：焊接完成后，要进行后期处理，如清洗、检验、质量控制等，确保焊接质量符合要求。
总之，超声波焊头加工工艺是一门精细的加工技术，需要严格按照规范和标准进行操作，才能达到高效、精准、稳定的焊接质量。
超声波焊接焊缝设计
超声波焊接焊缝设计1. 背景介绍超声波焊接是一种常用的焊接技术，它利用超声波的振动能量将两个或多个材料加热至熔点，并施加一定的压力使其相互融合。
超声波焊接具有焊接速度快、焊接强度高、无需添加焊接材料等优点，广泛应用于电子、汽车、医疗器械等领域。
焊缝设计是超声波焊接过程中至关重要的一环，合理的焊缝设计可以提高焊接质量和效率。
本文将详细介绍超声波焊接焊缝设计的相关内容。
2. 焊缝设计原则超声波焊接焊缝设计需要遵循以下原则：2.1 材料选择焊缝的材料选择应与待焊接材料相匹配，确保焊缝与基材之间的结合强度。
同时，材料的熔点也应考虑在设计中，以确保焊接过程中材料能够达到熔点并实现有效的焊接。
2.2 焊缝形状焊缝的形状应根据待焊接材料的形状和要求进行设计。
常见的焊缝形状包括直线型、波浪型、圆形等。
合理的焊缝形状可以提高焊接质量和效率。
2.3 焊缝尺寸焊缝的尺寸应根据待焊接材料的厚度和要求进行设计。
焊缝过大或过小都会影响焊接质量。
一般来说，焊缝的宽度应为待焊接材料厚度的1.5倍左右。
2.4 焊缝位置焊缝的位置应根据待焊接材料的结构和要求进行设计。
合理的焊缝位置可以提高焊接质量和效率。
一般来说，焊缝应位于材料的强度较低或较薄的部位。
3. 焊缝设计步骤超声波焊接焊缝设计的步骤如下：3.1 确定焊接材料首先需要确定待焊接材料的种类和性质，包括材料的硬度、熔点等。
根据材料的性质选择合适的焊接参数。
3.2 确定焊缝形状和尺寸根据待焊接材料的形状和要求，确定焊缝的形状和尺寸。
可以通过模拟实验或计算得出合适的焊缝形状和尺寸。
3.3 确定焊缝位置根据待焊接材料的结构和要求，确定焊缝的位置。
一般来说，焊缝应位于材料的强度较低或较薄的部位，以确保焊接质量。
3.4 设计焊接工艺根据焊缝形状、尺寸和位置，设计超声波焊接的工艺参数，包括振动频率、振幅、焊接时间等。
通过实验验证和调整，得到最佳的焊接工艺参数。
3.5 进行焊接实验根据设计的焊缝和焊接工艺参数，进行焊接实验。
最全超声波焊接工艺及焊线设计方法
既能避免产品划伤，又能保证产品定位。
超声波焊接设计要点
4.底座制作
根据产品外形设计不同材料的底座，分为以下几大类别： 1.不需要保护产品外观的内部件：采用刚性底座，一般为金属材质，打磨倒角后
使用，固定产品。 2.需要对产品外观进行防护的，采用弹性底座，一般为金属表面附着硬硅胶，仿
形定位，固定并防护产品。 3.组合式底座，产品外形复杂，尺寸较大，需要焊接的角度不在水平面上，尺寸
较小难以固定，需要辅助固定的产品，一般采用组合式底座进行固定。
超声波焊接设计要点
5.超声波塑料接面机构设计
超声波焊接时并不要求全体振动发热，而是希望能选择得性的在焊接部位发热， 超声波焊接时，超声波在塑料中传达到设有导熔线〈Energy Director〉的接合面， 在此处发热而焊接。没有开设导熔线，来以点破坏面的材质分子结构，便无法焊 接。因此超声波塑料焊接的接面机构设计，影响焊接的难易、焊接部外观、加工 精度、焊接强度及水、气密性等。
超声波焊接设计要点
1.焊接材料的选择
a.不可选择热固性材料：原理分析：热固性材料一次加热后成型为最终 状态，不可再次使用 。 超声波焊接原理为接触面高速面摩擦，产生高温使 塑胶的分子链破坏的同时加压，是焊接面的塑胶分子链重新形成，最终“合 二为一”。
选择热塑性材料：热塑性材料形成的分子结构为高分子次级弱链连接， 再次受到加热时高分子次级弱链受到破坏，破坏后的分子链在高温及适当 的压力下回再次成型。
超声波焊头制作要点
超声波焊头制作要点超声波焊头根据模具材料分为三种：1、铝镁合金模具，用于振动系统（变幅杆）及焊头的制造，该材料具有极高的机械屈服强度，硬度高，热传导性强，是理想的超声波模具制造材料；但铝制本事不耐磨，适合一般焊接要求2、钛合金模具：用于连续发振的机种，轫性较高，热传导佳，硬度高，成本比镁铝合金高，但是较镁铝合金模具耐用耐磨。
3、进口硬质合金钢模具：进口合金料，硬度极高，用于连续焊接或是要求耐磨性超高焊接，热传导低，对超音波机械损耗高，因为耐磨，使用成本低，但制作工艺比较复杂根据超声波焊头的波长分为二种：1、波长（半波）模具2、全波模具3、多倍波长模具评判超声波焊头优劣的几个专业参数：1、超声波焊头振幅参数振幅对于需要焊接的材料来说是一个关键参数，相当于铬铁的温度，温度达不到就会熔接不上，温度过高就会使原材料烧焦或导致结构破坏而强度变差。
因为每一间公司选择的换能器不同，超声波换能器输出的振幅都有所不同，经过适配不同变比的变幅杆及焊头，能够校正焊头的工作振幅以符合要求，通常换能器的输出振幅为10—20μm，而工作振幅一般为30μm左右，变幅杆及焊头的变比同变幅杆及焊头的形状，前后面积比等因素有关，形状来说如指数型变幅、函数型变幅、阶梯型变幅等，对变比影响很大，前后面积比与总变比成正比。
贵公司如果选用的是不同公司品牌的焊接机，最简单的方法是按已工作的焊头的比例尺寸制作，能保证振幅参数的稳定。
2、超声波焊头频率参数任何公司的超声波焊接机都有一个中心频率，例如20KHz、40 KHz等，焊接机的工作频率主要由换能器（Transducer）、变幅杆（Booster）、和焊头（Horn）的机械共振频率所决定，发生器的频率根据机械共振频率调整，以达到一致，使焊头工作在谐振状态，每一个部份都设计成一个半波长的谐振体。
发生器及机械共振频率都有一个谐振工作范围，如一般设定为±0.5 KHz，在此范围内焊接机基本都能正常工作.我们制作每一个焊头时，都会对谐振频率作调整，要求做到谐振频率与设计频率误差小于0.1 KHZ，如20KHz 焊头，我们焊头的频率会控制在19.90—20.10 KHz，误差为5‰。
超声波焊接线结构设计要点
塑胶焊接
金属焊接
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。
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。
超声波焊接设计考虑因素
1.材料聚合物结构（树脂结晶和非结晶状态） 2.填充剂 3.添加剂 4.脱模剂 5.材料等级 6.材料含水量 7.不同材料 8.焊接接头设计选择 9.焊接接触面晒纹处理 10.焊接距离 11.其他
聚合物结构
无定形塑料(Amorphous plastics)分子结构随机分布，无固定的排列方向，具有在 较宽的温度范围内逐渐软化的特点。这类材料达到玻璃态转变温度Tg时，材料逐 渐软化，然后再进入液体熔融状态。材料由液态进入固化时，也是逐渐过渡的。 无定形材料能有效传递超声波振动，且因为软化温度范围较宽，所以更容易焊接， 也更容易实现密封性。 半结晶塑料（Semicrystalline plastics）的分子结构有序排 列。需要高热量才能打断其有序排列。熔点(Tm)很尖锐，只要温度稍微下降，液 态就会迅速发生固化。因此，从热熔区域流出的熔体会迅速凝固。当处于固态时， 半结晶材料分子特性像弹簧，会吸收很大一部分超声波振动，而不是将振动传递 给接头区域。因此对于半结晶材料，需要采用高幅值输出的焊头，以产生足够的 热量。
超声波塑料焊接机焊头制做要求
超声波塑料焊接机是一种应用于塑料制品焊接与封合的设备，它通过超声波振动产生的热量来实现塑料材料的熔接。
在超声波塑料焊接机中，焊头作为实现焊接的重要部件，其制作要求直接关系到焊接机的工作效率和焊接质量。
一、焊头材料选择1. 硬度要求：焊头所选用的材料要求具有较高的硬度，以确保在超声波振动下能够压实塑料材料并实现熔接。
2. 耐磨性要求：由于焊头在焊接过程中会与塑料材料接触，因此要求焊头具有较高的耐磨性，以增加其使用寿命。
3. 耐腐蚀性要求：考虑到焊接过程中可能需要使用化学药品辅助，焊头要求具有较好的耐腐蚀性，以确保其长时间使用。
二、焊头形状设计1. 焊头形状需符合焊接需求：根据实际焊接需求设计不同形状的焊头，例如平头、斜头、V型头等，以满足不同形状的塑料制品的焊接需求。
2. 焊头表面要求光滑：焊头表面要求光滑，确保其与塑料材料接触时能够保持良好的接触性，减小能量损失，提高焊接质量。
三、焊头安装要求1. 焊头安装角度要求正确：焊头安装的角度要求正确，以确保超声波振动能够正确传导到焊接部位，避免出现能量损失。
2. 焊头固定要求稳固：焊头安装后要求固定稳固，避免在工作中出现松动或脱落，确保焊接质量和安全。
四、焊头清洁与维护要求1. 定期清洁焊头表面：焊头在使用过程中会因为塑料残渣、化学药品等而污染，所以需要定期清洁焊头表面，以确保其正常工作。
2. 定期检查磨损程度：焊头在使用一定时间后会有一定的磨损，需要定期检查磨损程度，及时更换或修复焊头，以确保焊接质量。
五、结语超声波塑料焊接机焊头的制作要求直接关系到整个焊接机的工作效率和焊接质量，因此在制作焊头时需要仔细考虑材料选择、形状设计、安装要求，以及清洁与维护要求，并且要定期对焊头进行检查和维护，以确保焊接机的正常工作。
希望通过对焊头制作要求的严格执行，能够提高超声波塑料焊接机的工作效率和焊接质量，为塑料制品的生产提供更好的技术支持。
一、焊头材料选择在选择焊头材料时，需要考虑其硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
超声波焊头设计频率
超声波焊头设计频率摘要：1.超声波焊头的基本原理2.超声波焊头设计的要点3.超声波焊头频率的测量与调整4.超声波焊头材料的选择5.超声波焊头使用注意事项正文：超声波焊头是超声波焊接设备的关键部件，其设计频率对于焊接效果有着至关重要的影响。
本文将详细介绍超声波焊头设计频率的相关知识，包括基本原理、设计要点、频率测量与调整、材料选择以及使用注意事项等内容。
一、超声波焊头的基本原理超声波焊接原理是利用超声波的高频振动，使焊头产生热量，进而使塑料件熔化并结合。
超声波焊头的频率直接影响到焊接效果和效率。
在设计超声波焊头时，应充分考虑频率的选择，以达到最佳的焊接效果。
二、超声波焊头设计的要点1.频率：超声波焊头的频率应根据塑料件的材质、厚度以及焊接要求来选择。
一般情况下，频率越低，焊接效果越好，但焊接速度较慢；频率越高，焊接速度较快，但焊接效果可能受到影响。
2.焊头形状：焊头的形状应与塑料件的焊接部位相适应，以保证焊接效果。
常见的焊头形状有圆形、方形、尖形等。
3.焊头材料：超声波焊头的材料应具有较高的硬度和耐磨性。
常见的材料有铝合金、钛合金等。
三、超声波焊头频率的测量与调整1.测量：可以使用频率计或超声波模具测量仪器来测量超声波焊头的频率。
2.调整：根据焊接效果和塑料件的要求，适时调整焊头的频率。
频率调整时，应逐步微调，避免突然大幅度改变。
四、超声波焊头材料的选择在选择超声波焊头材料时，应考虑以下因素：1.耐磨性：焊头材料应具有较好的耐磨性，以保证长时间的使用寿命。
2.导热性：焊头材料应具有良好的导热性，以保证焊接过程中热量的有效传递。
3.硬度：焊头材料应具有适当的硬度，以承受焊接过程中的压力。
五、超声波焊头使用注意事项1.保持气压源的气压稳定，避免焊接效果受到影响。
2.合理设置焊接时间和下落行程，以达到最佳的焊接效果。
3.定期检查焊头磨损情况，及时更换磨损严重的焊头。
4.避免焊头长时间空载，以防过载保护。
【设计规范】塑胶件超声波焊接介绍及相关结构设计
【设计规范】塑胶件超声波焊接介绍及相关结构设计1.前⾔:超声波焊接结构和结构设计的多⽅⾯有关。
①其常常关系到防⽔防尘、强度等的可靠性设计要求（DFR），设计时是需要参考标准特征选⽤的。
②但其⼜可归类为塑胶件可制造的要求（DFM），⼀些难以制造的问题常常困扰超声波焊接结构，如导熔线过⼩过长难以制造导致焊接不好。
③其⼜必须符合装配的DFA的要求，且其质量与超声波焊仪的设备息息相关。
综合考虑后，作者还是把它归类到DFM塑胶件设计下。
但设计的时候，希望⼯程师需要考虑到超声波焊接结构标准、DFM检查，DFA检查三⽅⾯。
2. 超声波焊接简介超声波焊接是利⽤超声波振动频率，接触摩擦产⽣热能⽽使两个塑胶件在焊接界⾯熔融⽽固定在⼀起。
超声波焊接是⼀种快捷、⼲净、有效的装配⼯艺，⽤于满⾜塑胶件⾼强度的装配要求，是⼴泛使⽤的⼀种先进装配技术，适⽤于多种类型塑胶件的装配。
正常情况下，超声波焊件具有较⾼的抗拉强度，可以取代溶剂粘胶及机械紧固等装配⽅法，同时还可以具有防⽔、防潮的密封效果。
3. 超声波焊接的原理超声波焊接的⼯作原理是通过超声波发⽣器将50 Hz或60 Hz电流转换成 15、20、30或40 kHz的电能，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调幅器装置传递到焊头，如下图所⽰。
焊头将接收到的振动能量传递到待焊接塑胶件的界⾯，在该区域，振动能量通过摩擦⽅式被转换为热能，将塑料熔化，振动停⽌后维持在塑胶件上的短暂压⼒使两塑胶件以分⼦连接⽅式凝固为⼀体，如下图所⽰。
超声波焊接时，两个塑胶件从接触到熔化，再到焊接成⼀体的实物剖视图如下图所⽰。
4.超声波焊接的优点超声波焊接是⼀种快捷、⼗净、可靠性⾼的装配⼯艺，具有以下优点：1)焊接速度快，效率⾼。
绝⼤部分超声波焊接可以在0.1〜〇.5 s之内完成；2)成本低。
由于效率⾼，⼈⼯成本低，同时省去了⼤量夹具、粘合剂或者机械紧固件等的使⽤，因此超声波焊接是⼀种⾮常经济的塑胶件装配⽅式；3)强度⾼。
超声波焊接的塑件设计规范
超声波焊接的塑件设计规范一.超声波设计准则:1.两熔接面的最初接触面积必须减少以减少溢胶发生.2.提供一种能使两接触面相互对位的方式,可采用插针,插孔,阶梯或沟槽.3.整个熔接面必须均匀一致与紧密接触,尽可能保持在同一平面.4.美工线:设计特性使熔接完毕后接口四周将出现0.25至0.64mm之空隙,因为工件与工件之间的变形不易被发现.5.避免直角转角设计,为了增加熔接强度建议咬花面设计.二.熔接面有熔接线和剪切两种主要设计类型.导熔线:是在两熔接面之一上形成一条三角形凸出的材料,导熔线的基本作用是聚集能量并且迅速把要熔接的一面熔解,导熔线能够快速溶解到最高的熔接强度.导熔线必须愈尖愈好,当熔接低温度熔解的塑料,导熔线高度不可低于0.25mm,若熔接半结晶型或高熔解温度的塑料时,导熔线高度不可低于0.5mm.(一)基本导熔线设计观念可以运用在平头熔接面以外的熔接面设计上去以取得额外的优点.1.阶梯式导熔线:主要用语外观件上需要精确对位与不溢胶上的设计.注意这种设计的壁厚要求最小尺寸为2mm.2.沟槽式导熔线:主要是能从里外两面防止溢胶并且可能提供对位功能,提升高度的熔合使熔接面积增加而提升熔接强度的设计,注意这况设计的壁厚要求最小尺寸为2mm.3.十字交叉式导熔线:是一导熔线使它们相互呈垂直交叉,能缩短熔接时间及降低熔接时所消耗的功率,且并不影响熔接强度,但是会产生高低断差以及溢胶.4.连续沟齿状导熔线:若取得完全密合的熔接效果,建议一方的导熔线设计采用连续沟齿状.此款设计将产生大量的溢胶.5.垂直与墙壁式导熔线:适用于增加抗撕裂与减少溢胶,这种设计仅适用于只需要结构性的熔接而已.6.间断的导熔线:可以减少熔接面积因此降低能量或所需的功率层级,这种设计只能用非要求高强度的结构性熔接而已.7.凿子型导熔线:壁厚不到1.524mm时可以采用,适用于薄壁以及小的工件的塑件上使用,但是熔接强度将会减弱.8.特殊熔接面设计:使用于以防水为优先考虑的设计上,使较难熔接的塑料或外型不规则之塑件达到紧密接合,借用弹性油封来帮助防水的功能.(二) 剪切式熔接面设计:剪切式熔接面的熔接过程是,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引入下工件里头去.塑料在相对很狭窄的温度变化范围内迅速从固态变为液态再变回固态.下工件的四周壁的高度必须高至接口位置,内壁必须与工件外部型体完全吻合. 1.形状复杂或者有直角的转角的就不宜采用剪切式的熔接设计.2.适合高强度的结构性或水气密的熔接.3.熔接需要有坚固的侧边壁支持以避免熔接时的变形.注意:若熔接深度要求超过壁的接触壁,建议熔接深度为壁厚的1.25倍.三近场与远场熔接的对比:近场熔接指的是熔接面积距离焊头接触位置在6.356mm以内;大于6.356mm的距离则为远场熔接.因此在设计塑胶产品的过程当中应考虑到是否有足够的能量传导熔接面.四薄膜效应:在平的圆形的,壁较薄的位置最为常出现塑件烧穿现象,通过采取以下的措施可以克服这种现象.1.减少熔接时间.2.改变振幅.3.采用振幅剖析.4.在焊头上设计调节活塞.5.增加壁厚.6.塑件在其部位使用内部支撑筋.7.使用其他频率.五.焊头接触与放置位置:焊头或塑件的表面也可以在熔接区域凸起以增进接触的效能.注意:焊头与工件的接触面必须大于熔接区域的总面积,否则将有可能导致表面伤痕.。
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超声波焊头的设计和生产一定是非常的简单。
千万不要被误导，当使用一个加工不当或是未经过调谐的超声波焊头，将给你的生产带来昂贵的损失——它会破坏超声波焊接效果，甚至更严重的会直接导致超声波换能器或超声波发生器的损坏. 因此超声波焊头的设计绝
不像它的外形那样简单，相反需要很多的专业知识和技能——如何保证超声波焊头能够最经济的工作？如何保证超声波焊头能够将超声波换能器转换的机械振动能有效地传递到工件上，形成持续稳定的焊接——在恒波超声，我们的工程师将每一个环节都考虑得非常充分。
即使已经拥有几年的设计和开发经验，我们还是坚信只有通过严格的测试和质量控制才能生产出最好的超声波焊头。
通过应用像有限元分析（ FEM ）这样的工艺，我们的工程师将超声波焊头的声学特性和机械特性完美的结合起来，设计出最符合客户需要的产品。
没有任何理由去怀疑恒波超声在焊接领域的权威性，我们生产的每一套超声波焊头和模具，不管是标准产品还是根据客户要求定制的，都是用最好的材料制成的同时经过反复的测试。
超声波焊头的外形、强度以及音频等各种参数经过多次试验，能符合最为严格的标准，超声波焊头和超声波模具达到最完美的匹配。
材料是保证超声波模具寿命于熔接产品效果的主要原因之一，模具完成的过程是复杂的。
所以不仅是模具工程师设计务必慎重选择材质，亦需了解本身产品要求该使用何种材质，避免因疏忽而影响其时效与品质。
现将目前各种材料的特性略述如下：
一、铝镁合金(7075T651,2024T651,6061T651) 1、7075T651：使用于振动系统及Horn 制造，该材料具有极高的机械屈服强度，硬度高，热传导性强，是理想的超声波模具制造材料； 2、2024T651：一般使用与HORN制造，轫性佳，热传导性强，硬度适中，用于
一般塑胶制品。
3、6061T651：使用于较低出力之HORN制造，轫性佳，质较软。
二、钛合金：用于连续发振的机种，轫性较高，热传导佳，硬度高，而成本昂贵。
三、国产硬质铝合金：国产料，用于普通铝材加工，热传导低，对超音波机械损耗高，成本低。
生产一付超声波模具，要考虑以下各项因素：
１、产品的要求：决定超声波模具的使用寿命，磨损率，因而决定采用何种金属。
２、产品的形状：采用何种熔接工艺，设定超声波模具的大小，压力传达区，产品在熔合时可能产生的变形，需要多大功率和何种功能。
是否可以一次熔接完成工作。
３、产品的塑料性质：决定模具的工作震幅，那一件工作应接受超声能量，导能线的形式，位置，大小。
在不同的塑料组合时，应怎样设计接触位？
４、优质的售后服务成功的熔接，取决于下列因素：
a、产品形状：不同的形状，壁厚，塑胶材料，决定了所需要的超声波熔接机功率大小和特质。
b、接口位的设计：一般均由超声波机供应商提供建议。
要达到最佳效果，须依据不同的熔接要求，壁厚，塑料，而采用专业的设计，尤其是在注塑模开拓阶段至为重要。
注塑模在多次改动后必令注塑模的寿命降低和产生变形和毛刺，损失不菲。
优秀的供应商可预见
塑件熔接时出现的困难和解决方法。
能提供优良的设计可助你得到最佳效果，节省了更改注塑模的时间和相关的费用。
c、优质的超声波熔接机：（工欲善其事必先利其器）优质的机器表示该机已经设计成熟，性能稳定和耐用，有标准化的零件和多年后仍可补充优质的零件。
d、能充分发挥熔接效益的模具：优良模具能提升熔接效益，以小机器做大事情。
反之可令设备损坏引致经济损失。
我们的工程人员会将一切问题考虑的完美，为你提供优质高效的产品和服务。