超声波焊接工艺:
虽然制造超声波焊接的理论方法并不复杂,但不同焊接参数之间的相互作用是至关重要的,是可以理解的。当制造超声波焊接时,有3个主要变量相互作用;
主要变量
它们是:
•计算时间超声波振动的应用
•振幅振动的纵向位移
•力垂直于振动方向(法向)的压缩力
超声波焊接功率要求
在整个焊接周期中发起和保持振动(运动)所需的功率定义为:
P = F x A
地点:
P =功率(瓦)
F =力(psi)
A =振幅(微米)
受力=(气缸表面积)X(气压)X(机械优势)
能量的计算方法为:
E = P x T
地点:
E =能量(焦耳)
P =功率(瓦)
T =时间(秒)
因此,完整的“焊接到能源”过程将被定义为:
E = (F x A) x T
精心设计的超声波金属焊接系统可以通过传递所需的能量来补偿金属表面条件的正常变化价值。这通常是通过允许时间(T)调节以适应材料的条件和交付所需的能量.
超声波焊接原理:
步骤1:要焊接的零件被放置在定位支架中
步骤2:的超声波工具下降,在焊缝之间施加夹紧压力部分。
步骤3:然后,工具以1-40千赫的频率振动。(因此,焊接部件在压力下相互摩擦,形成表面油和氧化物被分散。)
步骤4:贱金属是这样的机械混合成因零件之间的冶金结合。零件立即焊接。没有保持时间或固化时间。
一个电力电源应用于频率为50至60 Hz的换能器,转换为工作在20、30或40 kHz的高频电源。这里传感器转换电能变成机械能。这电能被供应到转换器,它转换为机械能在超声波频率。
振动能量通过助推器传递,助推器会增加声波的振幅。然后声波被传送到喇叭。喇叭是一种声学工具,它将振动能量直接传递到正在组装的部件上,并且它还应用了一种声波焊接压力.振动通过工件传递到接头区域。这些部件在每秒20000次的压力下被“擦洗”在一起。振动能量通过摩擦转化为热量,然后软化或融化热塑性塑料,并将组件连接在一起。当原子在要焊接的部件之间结合时,就形成了真正的冶金键。
超声波焊接温度要求:
超声波焊接在弹性滞回、界面滑移和塑性变形的共同作用下产生局部温升。的焊接界面达到熔化金属所需温度的1/3左右.由于温度没有达到材料的熔点,物理上焊接材料的性能是保存了下来。随着超声波焊接方法是一种放热反应,随着焊接时间的增加,焊接温度也随之增加。
超声波焊接该工艺的优点是,由于不涉及工件的整体加热,因此没有任何机械或冶金不良影响的危险.虽然金属有高达2.5毫米厚用这种方法焊接.主要用于焊接箔片。此过程仅适用于热固性树脂除外的热塑性塑料和聚四氟乙烯。该工艺可用于各种金属,包括耐火材料金属。即使是不同的金属可以焊接因为没有核聚变。的该工艺也可用于温度敏感材料,因为温升有限.