河南汽車超聲波焊接機(jī)的工作原理

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-06-19

超聲波發(fā)生器是超聲波焊接設(shè)備的重心部件之一,其主要功能是將50/60赫茲的交流電轉(zhuǎn)換為頻率在15kHz至60kHz之間的高頻電能。這一轉(zhuǎn)換過程涉及復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)和電子元件的協(xié)同工作,通過振蕩電路、放大電路等,精確地產(chǎn)生所需頻率和功率的電能信號(hào),為后續(xù)的焊接過程提供能量基礎(chǔ)。其性能的優(yōu)劣直接影響到輸出電能的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,進(jìn)而決定了焊接質(zhì)量的好壞。例如,在對(duì)焊接質(zhì)量要求極高的電子元件焊接中,就需要高精度、穩(wěn)定性強(qiáng)的超聲波發(fā)生器。超聲波焊接技術(shù)能夠降低能源消耗,符合綠色制造的要求。河南汽車超聲波焊接機(jī)的工作原理

超聲波焊接

超聲波是頻率高于20kHz的聲波,具有能量高、方向性好和衰減性等特性。其能量高,能夠?yàn)楹附舆^程提供所需的能量,實(shí)現(xiàn)材料的連接;方向性好,幾乎沿直線傳播,這就要求在焊接時(shí),超聲波焊頭與焊接零件需保持足夠大的接觸面積,以確保超聲能量能有效傳導(dǎo)到焊接界面,若傳播方向上存在孔洞等,會(huì)阻礙能量的傳導(dǎo);同時(shí),盡管超聲波穿透能力強(qiáng),但在物體中傳播時(shí)始終存在衰減,傳播距離越遠(yuǎn),能量衰減越嚴(yán)重。當(dāng)超聲波作用于熱塑性塑料接觸面時(shí),焊頭以每秒15kHz、20kHz或更高的頻率垂直振動(dòng),這種高頻振動(dòng)通過上焊件將超聲能量傳遞到焊區(qū)。由于焊區(qū)即兩個(gè)焊接的交界面處聲阻大,會(huì)產(chǎn)生局部高溫。又因塑料導(dǎo)熱性差,熱量一時(shí)難以散發(fā),聚集在焊區(qū),致使兩個(gè)塑料的接觸面迅速熔化。此時(shí),在一定壓力作用下,熔化的塑料相互融合。當(dāng)超聲波停止作用后,保持壓力幾秒鐘,使熔化的塑料凝固成型,形成堅(jiān)固的分子鏈,從而達(dá)到焊接目的,且焊接強(qiáng)度能接近原材料強(qiáng)度。例如在塑料玩具的生產(chǎn)中,利用這一原理可快速將各個(gè)塑料部件焊接在一起。河北工業(yè)超聲波塑料焊接機(jī)設(shè)備超聲波焊接的焊接質(zhì)量穩(wěn)定,可重復(fù)性好,有助于提高產(chǎn)品的良品率。

河南汽車超聲波焊接機(jī)的工作原理,超聲波焊接

    超聲波焊機(jī)原理是由發(fā)生器產(chǎn)生20KHz(或15KHz)的高壓、高頻信號(hào),通過換能系統(tǒng),把信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械振動(dòng),加于塑料制品工件上,通過工件表面及在分子間的磨擦而使傳遞到接口的溫度升高,當(dāng)溫度達(dá)到此工件本身的熔點(diǎn)時(shí),使工件接口迅速熔化,繼而填充于接口間的空隙,當(dāng)震動(dòng)停止,工件同時(shí)在一定的壓力下冷卻定形,便達(dá)成焊接目的。超聲波焊接機(jī)通過上焊件把超聲能量傳送到焊區(qū),由于焊區(qū)即兩個(gè)焊接的交界面處聲阻大,因此會(huì)產(chǎn)生局部高溫。又由于塑料導(dǎo)熱性差,一時(shí)還不能及時(shí)散發(fā),聚集在焊區(qū),致使兩個(gè)塑料的接觸面迅速熔化,加上一定壓力后,使其融合成一體。當(dāng)超聲波停止作用后,讓壓力持續(xù),有些許保壓時(shí)間,使其凝固成型,這樣就形成一個(gè)堅(jiān)固的分子鏈,達(dá)到焊接的目的,焊接強(qiáng)度能接近于原材料本體強(qiáng)度。超聲波焊接機(jī)按照自動(dòng)化水平可以分為自動(dòng)焊接機(jī)、半自動(dòng)超聲波焊接機(jī)、手動(dòng)焊接機(jī),對(duì)于現(xiàn)代化企業(yè)來講,自動(dòng)化水平越高越有利于企業(yè)流水線生產(chǎn),所以自動(dòng)焊接機(jī)的使用是企業(yè)未來的一個(gè)趨勢(shì)。

焊頭將接收到的振動(dòng)能量傳遞到待焊接工件的接合部。它直接與工件接觸,其形狀和尺寸需根據(jù)焊接工件的形狀和焊接要求進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。例如,對(duì)于平面焊接,焊頭通常設(shè)計(jì)為平面狀;對(duì)于圓形工件的焊接,可能會(huì)設(shè)計(jì)成與之匹配的圓形或環(huán)形焊頭。焊頭的材料也需具備高硬度、耐磨性和良好的超聲波傳導(dǎo)性能,以保證在長時(shí)間的焊接過程中,能夠穩(wěn)定地將振動(dòng)能量傳遞給工件,同時(shí)自身不易損壞。在大規(guī)模生產(chǎn)中,焊頭的耐用性和焊接效果的一致性對(duì)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量有著重要影響。超聲波焊接可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn),提高生產(chǎn)線的靈活性。

河南汽車超聲波焊接機(jī)的工作原理,超聲波焊接

當(dāng)超聲波作用于熱塑性塑料接觸面時(shí),焊頭以每秒15kHz、20kHz或更高的頻率垂直振動(dòng),這種高頻振動(dòng)通過上焊件將超聲能量傳遞到焊區(qū)。由于焊區(qū)即兩個(gè)焊接的交界面處聲阻大,會(huì)產(chǎn)生局部高溫。又因塑料導(dǎo)熱性差,熱量一時(shí)難以散發(fā),聚集在焊區(qū),致使兩個(gè)塑料的接觸面迅速熔化。此時(shí),在一定壓力作用下,熔化的塑料相互融合。當(dāng)超聲波停止作用后,保持壓力幾秒鐘,使熔化的塑料凝固成型,形成堅(jiān)固的分子鏈,從而達(dá)到焊接目的,且焊接強(qiáng)度能接近原材料強(qiáng)度。例如在塑料玩具的生產(chǎn)中,利用這一原理可快速將各個(gè)塑料部件焊接在一起。超聲波焊接的焊接接頭具有良好的耐腐蝕性,適用于惡劣環(huán)境下的應(yīng)用。浙江汽車超聲波焊接機(jī)器

塑料部件的超聲波焊接可以實(shí)現(xiàn)無縫連接,提高產(chǎn)品的美觀度。河南汽車超聲波焊接機(jī)的工作原理

    超聲波焊接在醫(yī)療器械焊接中的場(chǎng)景超聲波焊接技術(shù)通過高頻振動(dòng)產(chǎn)生的能量,將塑料件在焊接區(qū)域內(nèi)熔融并連接在一起,無需添加任何粘合劑。這一技術(shù)在醫(yī)療器械制造中擁有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。手術(shù)器械制造:超聲波焊接技術(shù)被廣泛應(yīng)用于手術(shù)器械的制造中,如注射器、輸液器、手術(shù)刀等。這些器械要求高精度、**度和無菌環(huán)境,超聲波焊接技術(shù)能夠滿足這些要求,實(shí)現(xiàn)無縫、無污染的焊接。醫(yī)用電子器件:在醫(yī)用電子器件的生產(chǎn)過程中,超聲波焊接技術(shù)用于連接電子元件和塑料外殼,確保焊接后的強(qiáng)度和氣密性。這對(duì)于維持電子器件的穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。一次性醫(yī)療用品:超聲波焊接還廣泛應(yīng)用于一次性醫(yī)療用品的制造,如口罩、手術(shù)衣、繃帶等。這些產(chǎn)品要求高效生產(chǎn)且無菌,超聲波焊接技術(shù)能夠快速完成焊接,同時(shí)避免引入污染物。包裝密封:醫(yī)療器械的包裝密封性對(duì)于產(chǎn)品的保質(zhì)期和物流半徑至關(guān)重要。超聲波焊接技術(shù)通過高頻振動(dòng)將殘留物完整地振離密封區(qū)域,確保包裝的密封性和安全性。 河南汽車超聲波焊接機(jī)的工作原理

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