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超声波焊机的工作过程及常见问题出现在那些环节

 

超声波焊机是广泛认可和接受热塑性材料的方法。它具有许多优点,包括工艺可靠性和重复性,比其他接合技术更低的能源使用,节省材料(因为不需要消耗品,如胶水或机械紧固件)和节省劳动力。

但是与任何流程一样,存在这种技术的明显问题可能会中断生产过程的情况。解决和避免这些问题的关键是了解其可能的起因。成功使用超声波焊机的处理器通常具有两个主要特征:它们具有良好的文件化,验证的焊接工艺; 这个过程由居民训练有素的“冠军”支持和维护。如果这些重要因素中的一个或两个不存在,您很可能很快就要求帮助。即使同时存在,有可能至少需要一些帮助或技术帮助。

超声波焊机


过程如何工作
在研究超声波焊机问题的常见原因之前,让我们花点时间来了解焊接周期本身。在超声波焊接中,通过振动工具(通常称为“喇叭”或“超声波”)将两部分的表面施加高频振动。由于在部件之间的界面产生摩擦热,焊接发生。超声波振动是通过一系列组件(电源,转换器,增压器和喇叭)产生的,这些部件可以向部件提供机械振动。
如图所示。1,电源采用标准电线电压,并将其转换为工作频率。在以下示例中,我们将利用20 kHz的常用超声波焊接频率,尽管焊接可以在15至60 kHz范围内进行,以满足特殊需求。在运行中,电源通过RF电缆将指定频率的电能发送到转换器。转换器利用压电陶瓷将电能转换成电源工作频率下的机械振动。这种机械振动根据增压器和喇叭的结构而增加或减少。适当的机械振动幅度由应用工程师确定,并基于部件中使用的热塑性材料。

待焊接的部件被放置在机械负载下,通常具有保持助力器和喇叭的气动致动器。在这种负载下,机械振动被传递到材料表面之间的界面,其聚焦振动以产生分子间和表面摩擦。这种摩擦产生热量和随后的熔体,其凝固成焊接粘结。

超声波焊机

超声波系统的基本部件是电源,执行器和堆叠(参见图2)。电源将线路电压标称为120-240V,并将其转换为高电压,高频信号。它还包含以受控方式操作执行器和堆叠所需的编程,以实现所需的焊接结果。致动器气动或电动伺服操作,可作为独立的台式机组或集成到自动化系统中,将超声波模具朝向要连接的部件移动。它将所需的力应用于材料以帮助创建焊接条件。
超声波堆栈完成系统。它通过与部件直接接触将振动能传递到密封/接合表面。堆叠通常包括三个项目:换能器或转换器(如上所述),其包含以所施加的电源信号的频率振荡的压电陶瓷晶体。当这些晶体振荡时,它们物理地膨胀和收缩,从而在换能器的输出侧产生可测量的机械运动(称为峰 - 峰幅度)