超聲波熔接尼龍料用什麼鋼材

㈠ 超聲波焊頭是什麼材料

超聲波焊頭是什麼材料

超聲波焊頭是什麼材料，一提起超聲波焊頭，相信大家都沒有太大的了解，其實超聲波焊接頭也叫超聲波模具，通常製作超聲波焊頭也有很多種材料，下面一起來了解更多的超聲波焊頭是什麼材料。

超聲波焊頭是什麼材料

超聲波焊接頭製作材料有很多，鋁合金、鈦合金等都有。超聲波焊接頭也叫超聲波模具，工具頭，有帶振幅放大的和不帶振幅放大的兩種，塑料焊接機用聲學系統工具頭，所用材料通常為鋁合金，其端面鍍硬質合金，功率較大時也有用鈦合金材料製成的，該材料疲勞強度比鋁合金高一倍多。超聲波焊接頭超聲波模具為超聲波塑料焊接機配合使用，目的在於對塑料產品進行焊接。

超聲波塑料焊接機由於使用場合及焊接材料不同，焊接尺寸大小不一樣，其規格也是各式各樣的。其輸出功率從手工焊。超聲波使用場合及焊接材料不同，焊接尺寸大小不一樣，其規格也是各式各樣的，對不同的焊接對象需要有不同工具頭，不管是近場焊接還是傳輸焊接，只有半波長的工具頭才能使焊接端面達到最大的振幅。工具頭，有帶振幅放大的和不帶振幅放大的兩種。

對不同的焊接對象需要有不同工具頭，不管是近場焊接還是傳輸焊接，只有半波長的工具頭才能使焊接端面達到最大的振幅。工具頭，有帶振幅放大的和不帶振幅放大的兩種，塑料焊接機用聲學系統工具頭，所用材料通常為鋁合金，其端面鍍硬質合金，功率較大時也有用鈦合金材料製成的.，該材料疲勞強度比鋁合金高一倍多。

超聲波的原理超聲波是指振動頻率大於20KHz以上的，其每秒的振動次數(頻率)甚高，超出了人耳聽覺的上限(20000Hz)，人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。超聲和可聞聲本質上是一致的，它們的共同點都是一種機械振動，通常以縱波的方式在彈性介質內會傳播，是一種能量的傳播形式，其不同點是超聲頻率高，波長短，在一定距離內沿直線傳播具有良好的束射性和方向性，2013年腹部超聲成象所用的頻率范圍在2∽5MHz之間，常用為3∽3.5MHz(每秒振動1次為1Hz，1MHz=10^6Hz，即每秒振動100萬次，可聞波的頻率在16-20，000HZ之間)。

什麼是超聲波焊頭

超聲波焊頭（horn）是所有超聲波發射端的通稱，是超聲波焊接設備中不可缺少的部分。它的作用是將換能器產生的超聲波耦合到被加工物體中．因其要傳遞超聲波，故焊頭一定要工作在諧振狀態，即它的固有諧振頻率要與換能器相匹配．其次是振幅要均勻，焊頭端面形狀要適應被焊接工件的形狀。

超聲波焊頭材質的選擇(鈦合金，鎂鋁合金，粉末冶金鋼等)

1、7075T651：使用於振動系統及Horn製造，該材料具有高的機械屈服強度，硬度高，

熱傳導性強，是理想的超聲波模具製造材料；

2、2024T651：一般使用與HORN製造，軔性佳，熱傳導性強，硬度適中，用於一般塑膠製品。

3、6061T651：使用於較低出力之HORN製造，軔性佳，質較軟。

超聲波金屬焊接焊頭製作需要考慮的因素：

1、產品的要求：決定模具的使用壽命，磨損率，因而決定採用何種金屬

2、品的形狀：採用何種熔接工藝，設定模具的大小，壓力傳達區，產品在熔合時可能產生的變形，需要多大功率和何種功能。是否可以一次熔接完成工作。

3、產品的塑料性質：決定模具的工作震幅，那一件工作應接受超聲能量，導能線的形式，位置，大小。在不同的塑料組合時，應怎樣設計接觸位。

一隻焊頭的使用壽命關鍵決定於兩個方面：

一、材料，二、工藝

材料方面：超聲波焊接要求金屬材料有柔順性好（聲波傳遞過程中機械損耗小）好的特點，所以常用的材料為鋁合金及鈦合金，但超聲波金屬焊接要求焊頭耐磨損（要求較高的硬度），使材料的選擇變得比較困難，因為硬度和韌性似乎是天生對立的，這就要求我們選擇非常高要求的材料，我們選擇的優質鋼村料能夠比較好地解決這個矛盾，使焊頭的有效壽命盡量地提高。

工藝方面:包括有加工工藝及後續處理工藝，加工工藝在前面已詳細描述過，後續處理包括熱處理及參數的修整，基於我 選擇的材料，我們有獨創的熱處理工藝去保證；在每一個焊頭製作完成後，單獨都要進行參數的測定及調整，以保證出品。

故障分析

1、發熱

焊頭在工作時會有一定的發熱現象，這是由於材料本身的機械損耗及焊件發熱傳導所致。焊頭發熱是否正常判斷標准為不帶負載（即不接觸工件）時，連續發射超聲波半小時以上，溫度不能夠超過50-70℃，如發熱厲害，證明焊頭已損壞或材料不合格，需要更換。

2、嘯叫

當焊頭工作時出現嘯叫時，應分析以下原因：

① 安裝螺絲是否已松動

② 焊頭是否產生裂紋

③ 焊頭是否和不應接觸的物件相接觸。

3、 過載

當發生器發出過載警報時，應按如下步驟進行檢查：

① 空載測試，如工作電流正常，則可能是焊頭接觸到不應接觸的物件或焊頭與焊座之間的參數調節出現故障。

② 空載測試不正常時，應先觀察焊頭是否有裂紋，安裝是否牢固，然後拆下焊頭再進行空載測試，排除是否是換能器+變幅桿出現問題，一步步進行排除。排除掉換能器+變幅桿出現故障的可能性後，將新的焊頭拆換以判斷。

③ 有時會出現空載測試正常，而不能正常工作的情況，有可能是焊頭等聲能原件內部發生變化，導致聲能傳遞不暢，這里有一個比較簡單的判斷方法：手觸摸法。正常工作的焊頭或變幅桿表面工作時振幅是非常均勻的，手摸上去是絲絨般的順滑，當聲能傳遞不暢時，用手摸上去會有氣泡或毛刺的感覺，這時就要採用排除法去排除有問題的部件。發生器不正常時，也能產生同樣的情況，因為正常來說檢測換能器輸入波形時應為順滑的正弦波，當正弦波上有尖峰或不正常波形時也能產生這種現象，這時可以用另外一整枝聲能元件替換以判別。

㈡ 尼龍加波纖百分之30用什麼模具鋼材

尼龍有腐蝕性，最好選用S136或者S136H，具體根據成型次數選擇S136淬火還是用預硬的S136H

㈢ 超聲波焊接機的原理和工藝

超聲波焊接與塑料特性一、【摘要】超聲波焊接是熔接熱塑性塑料製品的高科技技術，各種熱塑性膠件均可使用超聲波熔接處理，而不需加溶劑，粘接劑或其它輔助品。其優點是增加多倍生產率，降低成本，提高產品質量及安全生產。超聲波塑膠焊接原理是由發生器產生20KHZ（或15KHZ）的高壓、高頻信號、通過換能系統，把信號轉換為高頻機械振動，加於塑料製品工件上，通過工件表面及內在分子間的摩擦而使傳送到介面的溫度升高，當溫度達到此工件本身的熔點時，使工件介面迅速熔化，繼而填充於介面間的空隙，當振動停止，工件同時在一定的壓力下冷卻定形，便達成完美的焊接效果。二、材料與超聲波熔接特性

ABS丙烯晴丁二烯苯藝烯共聚物,質輕，兼具軔性，剛性與耐化學品性，用途廣泛，此材質導熱性佳，特別適合超聲波溶接。

Generalpurposeps一般聚苯乙烯,比重輕，對水及化學物之抗蝕性強，安定、絕緣性佳，特別適合於射出及押出成形，常用於玩具、裝飾品、盂洗設備、磐子、透鏡、浮動輪等的製造。由於彈強性系數高，適合超聲波熔接。Acrylics壓克力,硬度大、耐重擊、不受酸之作用，有高度光學明晰性，著色性良好，常用於汽車尾燈、義錶板、獎章、水龍頭把手等。用於超聲波溶接時，須注意衰明度問題。

Impactps耐重擊聚苯乙烯;Acetal縮醛,抗張及耐壓強度高，耐磨性佳，最具強軔及強性，常用作接練、螺絲、軸承、滾筒、廚房用具等，因磨系數低，用超聲波熔接時需高振動幅度及較長的熔接時間。

20-30%glassFilledPS玻織強化聚苯乙烯Celluloeics酯酸織維性物質,超聲波振動時材質易變化變色，接觸面不易吸收能量，熔接較困難。

UnmodifiedPP聚丙烯,比重輕，有良好絕緣性，強度高，能耐熱及化學劑的侵蝕，抽絲後可製成繩綱等織品。製品有玩具、行李箱、音樂外殼、電氣絕緣物、食品包裝等。本材質因彈性系數低，易衰減聲波振動，較難熔接。Noryl聚苯醚,性極軔、電性佳、絕緣度高，常用為電子零件等。因熔點高，所需熔接時間長，振幅高。

Filledpp強化聚丙烯;Nylon,

尼龍,材質強軔，耐磨損，摩擦系數極低，耐酸，常用作軸承、齒輪、管子、廚房用具、毛刷等。用超聲波溶接時，因熔點高，所需熔接時間長，熔接前先經烘乾會較易熔接。

PVC

聚氯乙烯,電性侍，耐弱化學品，低溫性佳，具難燃性，常用於各種合成皮軟管、料膜等，材質柔軟，易衰減聲波振動，熔接面易劣化。P.C.聚碳酸脂,耐熱，有絕佳透明性，拉伸及曲折強度高，常用於鏡片，如熱管、過濾器等。因熔接點高，所需熔接時間長。由於材質具吸濕性，熔接前應先烘乾。

Polyster聚酸脂熔接能量大HighDensityPE高密度聚乙烯,比重小，在低溫及室溫下富柔曲性，防水、防蝕、可製成各種顏色。價格低的產品，常用於皿磐、封裝薄膜、軟水管、奶瓶、軟繩等。密度越高越適合於超聲波熔接。

Polysulfone

聚碸,質硬、強度大、具任性、長期受熱不影響其電性能，常用為電視機零件護盍、馬達零件等。因熔接點高，需較高之能量熔接。LowDensityPE低密度聚乙烯

PolyphenyleneQxide(ppO)聚氧化二甲苯,耐熱於耐濕性，耐化學品，不怕蒸汽，常用作端子、轉子、外殼、葉輪和管件等，熔點高，需較高之能量熔接。

㈣ 增強30%的尼龍66跟亞克力或PC能超聲波焊接嗎振動摩擦又如何。我現在用的超聲波4200W的都焊不起來！

首先來說加了30%的纖國產的超聲波就焊不好了，然後你又是幾種材料，超聲波焊接最好就是一種材質，同一種材質它的熔點溫度是一樣，材質不一樣熔點溫度是不一樣的，而且超聲波的輸出振幅是一定的。建議你改材質或者是焊接工藝，可以試下熱板，振動摩擦是可以焊但是設備價格太高，設備沒有國產的都是進口的。

㈤ 超聲波焊接 工裝 要求

超聲波塑料件的焊接線設計
代注塑方式能有效提供比較完美的焊接用塑膠件。光我們決定用超聲波焊接技術完成熔合時，塑料件的結構設計必須首先考慮如下幾點：
1 焊縫的大小（即要考慮所需強度）
2 是否需要水密、氣密
3 是否需要完美的外觀
4 避免塑料熔化或合成物的溢出
5 是否適合焊頭加工要求
焊接質量可能通過下幾點的控制來獲得：
1 材質
2 塑料件的結構
3 焊接線的位置和設計
4 焊接面的大小
5 上下表面的位置和松緊度
6 焊頭與塑料件的妝觸面
7 順暢的焊接路徑
8 底模的支持
為了獲得完美的、可重復的熔焊方式，必須遵循三個主要設計方向：
1 最初接觸的兩個表面必須小，以便將所需能量集中，並盡量減少所需要的總能量（即焊接時間）來完成熔接。
2 找到適合的固定和對齊的方法，如塑料件的接插孔、台階或企口之類。
3 圍繞著連接界面的焊接面必須是統一而且相聯系互緊密接觸的。如果可能的話，接觸面盡量在同一個平面上，這樣可使能量轉換時保持一致。
下面就對塑料件設計中的要點進行分類舉例說明：

整體塑料件的結構
1.1塑料件的結構
塑料件必須有一定的剛性及足夠的壁厚，太薄的壁厚有一定的危險性，超聲波焊接時是需要加壓的，一般氣壓為2-6kgf/cm2 。所以塑料件必須保證在加壓情況下基本不變形。
1.2罐狀或箱形塑料等，在其接觸焊頭的表面會引起共振而形成一些集中的能量聚集點，從而產生燒傷、穿孔的情況（如圖1所示），在設計時可以罐狀頂部做如下考慮
○1 加厚塑料件
○2 增加加強筋
○3 焊頭中間位置避空
1.3尖角
如果一個注塑出來的零件出現應力非常集中的情況，比如尖角位，在超聲波的作用下會產生折裂、融化。這種情況可考慮在尖角位加R角。如圖2所示。
1.4塑料件的附屬物
注塑件內部或外部表面附帶的突出或細小件會因超聲波振動產生影響而斷裂或脫落，例如固定梢等（如圖3所示）。通過以下設計可盡可能減小或消除這種問題：
○1 在附屬物與主體相交的地方加一個大的R角，或加加強筋。
○2 增加附屬物的厚度或直徑。

1.5塑料件孔和間隙
如被焊頭接觸的零件有孔或其它開口，則在超聲波傳遞過程中會產生干擾和衰減（如圖4所示），根據材料類型（尤其是半晶體材料）和孔大小，在開口的下端會直接出現少量焊接或完全熔不到的情況，因此要盡量預以避免。
1.6塑料件中薄而彎曲的傳遞結構
被焊頭接觸的塑件的形狀中，如果有薄而彎曲的結構，而且需要用來傳達室遞超聲波能量的時候，特別對於半晶體材料，超聲波震動很難傳遞到加工面（如圖5所示），對這種設計應盡量避免。

1.7近距離和遠距離焊接
近距離焊接指被焊接位距離焊頭接觸位在6mm以內，遠距離焊接則大於6mm，超聲波焊接中的能量在塑料件傳遞時會被衰減地傳遞。衰減在低硬底塑料里也較厲害，因此，設計時要特別注意要讓足夠的能量傳到加工區域。
遠距離焊接，對硬膠（如PS，ABS，AS，PMMA）等比較適合，一些半晶體塑料（如POM，PETP，PBTB，PA）通過合適的形狀設計也可用於遠距離焊接。
1.8塑料件焊頭接觸面的設計
注塑件可以設計成任何形狀，但是超聲波焊頭並不能隨意製作。形狀、長短均可能影響焊頭頻率、振幅等參數。焊頭的設計需要有一個基準面，即按照其工作頻率決定的基準頻率面。基準頻率面一般佔到焊頭表面的70%以上的面積，所以，注塑件表面的突超等形狀最好小於整個塑料面的30%。一滑、圓弧過渡的塑料件表面，則比標准可以適當放寬，且突出位盡量位於塑料件的中部或對稱設計。
塑料件焊頭接觸面至少大於熔接面，且盡量對正焊接位，過小的焊頭接觸面（如圖6所示），會引起較大損傷和變形，以及不理想的熔接效果。

在焊頭表面有損傷紋，或其形狀與塑料件配合有少許差異的情況下，焊接時，會在塑料件表面留下傷痕。避免方法是：在焊頭與塑料件表面之間墊薄膜（例如PE膜等）。

焊接線的設計
2 焊接線的設計
焊接線是超聲波直接作用熔化的部分，其基本的兩種設計方式：
○1 能量導向
○2 剪切設計
2.1能量導向
能量導向是一種典型的在將被子焊接的一個面注塑出突超三角形柱，能量導向的基本功能是：集中能量，使其快速軟化和熔化接觸面。能量導向允許快速焊接，同時獲得最大的力度，在這種導向中，其材料大部分流向接觸面，能量導向是非晶態材料中最常用的方法。
能量導向柱的大小和位置取決於如下幾點：
○1 材料
○2 塑料件結構
○3 使用要求
圖7所示為能量導向柱的典型尺寸，當使用較易焊接的材料，如聚苯乙烯等硬度高、熔點低的材料時，建議高度最低為0.25mm。當材料為半晶體材料或高溫混合樹脂時（如聚乙碳），則高度至少要為0.5mm，當用能量導向來焊接半晶體樹脂時（如乙縮荃、尼龍），最大的連接力主要從能量柱的底盤寬頻度來獲得。

沒有規則說明能量導向應做在塑料件哪一面，特殊情況要通過實驗來確定，當兩個塑料件材質，強度不同時，能量導向一般設置在熔點高和強度低的一面。
根據塑料件要求（例如水密、氣密性、強度等），能量導向設計可以組合、分段設計，例如：只是需要一定的強度的情況下，分段能量導向經常採用（例如手機電池等），如圖8所示。

2.2能量導向設計中對位方式的設計
上下塑料件在焊接過程中都要保證對位準確，限位高度一般不低於1mm，上下塑料平行檢動位必須很小，一般小於0.05mm，基本的能量導向可合並為連接設計，而不是簡單的對接，包括對位方式，採用能量導向的不同連接設計的例子包括以下幾種：
插銷定位：圖9所示為基本的插銷定位方式，插銷定位中應保證插銷件的強度，防此超聲波震斷。

台階定位：圖10所示為基本的台階定位方式，如h大於焊線的高度，則會在塑料件外部形成一條裝飾線，一般裝飾線的大小為0.25mm左右，創出更吸引人的外觀，而兩個零件之間的差異就不易發現。

圖11所示台階定位，則可能產生外溢料。圖12所示台階定位，則可能產生內溢料。圖13所示台階定位為雙面定位，可防止內外溢料。

○1 企口定位：如圖14所示，採用這種設計的好處是防止內外溢料，並提供校準，材料容易有加強密封性的獲得，但這種方法要求保證凸出零件的斜位縫隙，因此使零件更難能可貴於注塑，同時，減小於焊接面，強度不如直接完全對接。

○2 底模定痊：如圖15所示，採用這種設計，塑料件的設計變得簡單，但對底模要求高，通常會引致塑料件的平行移位，同時底模固定太緊會影響生產效果。

○3 焊頭加底模定位：如圖16所示，採用這種設計一般用於特殊情況，並不實用及常用。
○4 其它情況：
A：如圖17所示，為大型塑料件可用的一種方式，應注意的是下支撐模具必須支撐住凸緣，上塑料件凸緣必須接觸焊頭，上塑料件的上表面離凸緣不能太遠，如必要情況下，可採用多焊頭結構。
B：如連接中採用能量導向，且將兩個焊面注成磨砂表面，可增加摩擦和控制熔化，改善整個焊接的質量和力度，通常磨砂深度是0.07mm-0.15mm。

C：在焊接不易熔接的樹脂或不規則形狀時，為了獲得密封效果，則有必要插入一個密封圈，如圖18所示，需要注意的是密封圈只壓在焊接末端。圖19所示為薄壁零件的焊接，比如熱成形的硬紙板（帶塑料塗層），與一個塑料蓋的焊接。
2.3剪切式設計
在半晶體塑料（如尼龍、乙縮醛、聚丙烯、聚乙烯和熱塑聚脂）的熔接中，採用能量導向的連接設計也許達不到理想的效果，這是因為半晶體的樹脂會很快從固態轉變成融化狀態，或者說從融化狀態轉化為固態。而且是經過一個相對狹窄的溫度范圍，從能量導向柱流出的融化物在還沒與相接界面融合時，又將很快再固化。因此，在這種情況下，只要幾何原理允許，我們推薦使用剪切連接的結構。
採用剪切連接的設計，首先是熔化小的和最初觸的區域來完成焊接，然後當零件嵌入到下起時，繼續沿著其垂直壁，用受控的接觸面來融化。如圖20所示，這樣可能性獲得強勁結構或很好的密封效果，因為界面的熔化區域不會讓周圍的空氣進來。由於此原因，剪切連接尤其對半晶體樹脂非常有用。

剪切連接的熔接深度是可以調節的，深度不同所獲得的強度不同，熔接深度一般建議為0.8-1.5mm，當塑件壁厚及較厚及強度要求高時，熔接深度建議為1.25X壁厚。
圖21所示為幾種基本的剪切式結構：

剪切連接要求一個塑料壁面有足夠強度能支持及防止焊接中的偏差，有需要時，底模的支撐高於焊接位，提供輔助的支撐。

實在不了解，可以電話我。13928887644

㈥ 尼龍料模具用什麼鋼料什型腔目前尼龍模具型腔板和芯子用哪種材料好。

尼龍料比較硬，易損傷型腔，定模最好是做硬模，型腔再可以用鈦鍍層保護，用料P20就可以了。