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超声波焊接机结构组成及各部分功能介绍

2021-02-28 15:13
超声波塑料焊接是一种通过金属焊头将高频低幅(频率为15~70kHz,振幅1~250μm)的纵向机械振动作用于待焊塑料工件表面,使工件之间的接触面发生熔化,再经一定时间的保压冷却而形成可靠接头的焊接方法。这种焊接方法的主要优点如下所述。
(1) 焊接速度快。焊接时间一般不超过3s,工件也无需表面处理,非常适合于批量生产。
(2) 操作简单,易于实现自动化。将焊接参数设定好后,只需按下启动开关即可进行焊接。
(3) 材料表面损伤小。焊接过程中产热主要集中于工件之间的接触界面,材料表面仅形成轻微的压痕。
(4)绿色清洁。在焊接过程中,不会产生烟尘和可见飞溅,在很大程度上改善了工作环境。


超声波焊接机结构组成:


超声波塑料焊接机一般由电源(发生器)、🃏换能器、调幅器、焊头、工件、夹具或砧座等组成,其中换能器、调幅器与焊头统称为焊接𓄧组件(Weldingstack)。焊机结构简图如图1所示。
超声波塑料焊接机结构简图
超声波塑料焊机结构简图

超声波焊接机各部分功能介绍:


(1) 超声波发生器:将工频电压(50/60Hz)转变为超声频电压(15~70kHz)。
(2) 超声波换能器:利用压电陶瓷(PZT)的逆压电效应,将电能转换为机械能,即将超声频电压转变为同频率的超声机械振动。
(3) 调幅器:将换能器的机械振动振幅放大。调幅器材质为钛合金时,焊接质量最好。
(4) 超声波焊头:也称为超声波模具,属于精密器件,材质一般为高强铝或钛合金,主要作用是将超声机械振动作用于焊件,焊头也会起到一定的调幅作用。焊头的轮廓形状一般有直线型、阶梯型、指数型和双曲型四种,后面两种因为焊接效果更好,所以使用更为普遍。
(5) 工件及导能筋:上工件厚度小于6mm时的焊接称为近场焊接,反之称为远场焊接。在超声波塑料焊接中,通常在上、下工件之间制造具有一定形状(如三角形、半圆形、矩形)的微小凸起,称为“导能筋”。导能筋主要起到集中焊接能量、稳定焊接过程的作用。
(6) 夹具或砧座:主要起支撑与固定工件的作用。

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