超聲波焊接頭怎麼加工

① 超聲波焊接機的原理和工藝

一．超聲波應用原理
我們知道正確的波的物理定義是：振動在物體中的傳遞形成波。這樣波的形成必須有兩個條件：一是振動源，二是傳播介質。波的分類一般有如下幾種：一是根據振動方向和傳播方向來分類。當振動方向與傳播方向垂直時，稱為橫波。當振動方向與傳播方向一致時，稱為縱波。二是根據頻率分類，我們知道人耳敏感的聽覺范圍是20HZ-20000HZ，所以在這個范圍之內的波叫做聲波。低於這個范圍的波叫做次聲波，超過這個范圍的波叫超聲波。
波在物體里傳播，主要有以下的參數：一是速度V，二是頻率F，三是波長λ。三者之間的關系如下：V=F.λ。波在同一種物質中傳播的速度是一定的，所以頻率不同，波長也就不同。另外，還需要考慮的一點就是波在物體里傳播始終都存在著衰減，傳播的距離越遠，能量衰減也就越厲害，這在超聲波加工中也屬於考慮范圍。
1、 超聲波在塑料加工中的應用原理：
塑料加工中所用的超聲波，現有的幾種工作頻率有15KHZ，18KHZ，20KHZ，40KHZ。其原理是利用縱波的波峰位傳遞振幅到塑料件的縫隙，在加壓的情況下，使兩個塑料件或其它件與塑料件接觸位的分子相互撞擊產生融化，使接觸位塑料熔合，達到加工目的。
2、 超聲波焊機的組成分
超聲波焊接機主要由如下幾個分組成：發生器、氣動分、程序控制分，換能器分。
發生器主要作用是將工頻50HZ的電源利用電子線路轉化成高頻（例如20KHZ）的高壓電波。
氣動分主要作用是在加工過程中完成加壓、保壓等壓力工作需要。
程序控制分控制整機器的工作流程，做到一致的加工效果。
換能器分是將發生器產生的高壓電波轉換成機械振動，經過傳遞、放大、達到加工表面。
3．換能器分由三分組成：換能器（TRANSDUCER）；增幅器（又稱二級桿、變幅桿，BOOSTER）；焊頭（又稱焊模，HORN或SONTRODE）。
① 換能器(TRANSDUCER)：換能器的作用是將電信號轉換成機械振動信號。將電信號轉換成機械振動信號有兩種物理效應可以應用。A：磁致伸縮效應。B：壓電效應的反效應。磁致伸縮效應在早期的超聲波應用中較常使用，其優點是可做的功率容量大；缺點是轉化效率低，製作難度大，難於大批量工業生產。自從朗之萬壓電陶瓷換能器的發明，使壓電效應反效應的應用得以廣泛採納。壓電陶瓷換能器具有轉換效率高，大批量生產等優點，缺點是製作的功率容量偏小。現有的超聲波機器一般都採用壓電陶瓷換能器。壓電陶瓷換能器是用兩個金屬的前後負載塊將壓電陶瓷夾在中間，通過螺桿緊密連接而製成的。通常的換能器輸出的振幅為10μm左右。
② 焊頭（HORN）：焊頭的作用是對於特定的塑料件製作，符合塑料件的形狀、加工范圍等要求。
換能器、變幅桿、焊頭均設計為所工作的超聲頻率的半波長，所以它們的尺寸和形狀均要經過特別的設計；任何的改動均可能引致頻率、加工效果的改變，它們需專業製作。耐用根據所採用的材料不同，尺寸也會有所不同。適合做超聲波的換能器、變幅桿和焊頭的材料有：鈦合金、鋁合金、合金鋼等。由於超聲波是不停地以20KHZ左右高頻振動的，所以材料的要求非常高，並不是普通的材料所能承受的。

二：超聲波工作原理：
熱可塑性塑料的超聲波加工，是利用工作接面間高頻率的摩擦而使分子間急速產生熱量，當此熱量足夠熔化工作時，停止超聲波發振，此時工件接面由熔融而固化，完成加工程序。
通常用於塑料加工的頻率有20KHZ和15KHZ，其中20KHZ仍在人類聽覺之外，故稱為超聲波，但15KHZ仍在人類聽覺范圍只內。
三：超聲波機構原理：
將220V，50HZ轉變為15KHZ（或20KHZ）之高壓電能，利用震動子轉換成機械能。如此的機械振動，經由傳動子，焊頭傳至加工物，並利用空氣壓力，產生工作接面之摩擦效果。振動子和傳動子裝置在振筒內，外接焊頭，利用空壓系統和控制迴路，在事先設定之條件下升降，以完成操作程序。
四：組件功用說明：
1.延遲時間設定：調整開始發振時間，在限制開關動作後0~9.99秒開始發振。
2.熔接時間設定：調整熔接時間長短，在延遲時間終了發振0~9.99秒之范圍。
3.硬化時間設定：調整發振終了工作物熔接處冷卻定型時間在0~9.99秒之范圍。
4.計數器：工作循環次數記錄用，附有歸零壓扣。
5.調整及壓力表：工作壓力之指示及調整壓力用。
6.聲波調整：調整振動子系與發振迴路之共振匹配，使轉換效率達到理想。
7.振幅表：顯示聲波空載或負載工作之振幅強弱。
8.電源開關及燈：電源開關之控制，及指示開路之信號
9.選擇開關（自動/手動/聲波檢查）：自動或手動之選擇，及作聲波空載檢視之按紐。
10.聲波出力調整紐：聲波出力段數之設定用，1~2段為一般使用，3~4段為強力輸出用。
11.聲波過載燈：顯示聲波過載之不正常，需做聲波調整，至過載燈不會顯示為止。（若仍無法解除，請來電洽詢）
12.頻率指示：調試機器時做機器頻率顯示
13焊頭：傳動振動能量於工作物之上，使之熔接。
14上升/下降緩沖調整：調整孔位於機台側面可適當調整，使升降慣性適中。
15下降速度調整：調整合理適當之下降工作速度用。
16熔接位置視窗：檢視正常熔接時焊頭壓附工作物之狀況。
17.最低點微調螺絲：在熔接熔化塊，或外形尺寸需精確時使用可限制汽缸之下降。
18水平微調螺絲：調整此四支螺絲，可使焊頭平均壓附在工作物上。
19輸出電纜及插座：聯接機體振動子系統與發振箱線路用。
20控制電纜及插座：聯接機體控制單元與發振箱自動控制迴路用。
21接地螺母：電子迴路之接地線連接用，漏電時之安全保障。
22保險絲座：電子線路之過載保護。
五：機器安裝法：
1.將發振箱放置於機體附近操作員易於觀察及調整之處。
2.接地：將地線一端接地，另一端接於發振箱後面之接地旋鈕。
3.發振箱與機體聯接：將機體之輸出電纜插頭及控制電纜插頭接於發振箱插座及機體插座上
4.接空壓源：將高壓氣壓管引清凈乾燥之空壓源與熔接機體上空氣濾清器入口接頭以管束結合鎖緊。
5.接電源：發振箱後面之電源線及插頭，請接上AC220V，∮60/50HZ電源。
六：各調整及熔接前准備工作：
1.裝焊頭：
（1）先將換能器（CONE）及焊頭（HORN）以及焊頭螺絲，以酒精或汽油擦洗干凈，再將焊頭螺絲及換能器，焊頭結合面抹上一層薄薄的黃油脂再將焊頭螺絲鎖於焊頭上。注意：換能器，焊頭之結合面若有損傷時，振動之傳達效率會遞減，應謹保養。
（2）再緊固4支焊頭水平調整螺絲，將換能器固定在其旋轉范圍之中間位置處。
（3）把焊頭用手旋入換能器到不能回轉為止。
（4）以焊頭鎖緊扳手焊頭旋緊（約300Kg/cm之扭力），此時特別注意不讓換能器旋轉，以防止轉梢扭斷。（若發現旋轉則4支焊頭水平調整螺絲要再緊固些）。

② 超聲波焊接工藝有哪些

一套超聲波焊接系統的主要組件包括超聲波發生器，換能器/變幅桿/焊頭三聯組，模具和機架 。
線性振動摩擦焊接利用在兩個待焊工件接觸面所產生的摩擦熱能來使塑料熔化。熱能來自一定壓力下，一個工件在另一個表面以一定的位移或振幅往復的移動。一旦達到預期的焊接程度，振動就會停止，同時仍舊會有一定的壓力施加於兩個工件上，使剛剛焊接好的部分冷卻、固化，從而形成緊密地結合。
軌道式振動摩擦焊接是一種利用摩擦熱能焊接的方法。在進行軌道式振動摩擦焊接時，上部的工件以固定的速度進行軌道運動——向各個方向的圓周運動。運動可以產生熱能，使兩個塑料件的焊接部分達到熔點。一旦塑料開始熔化，運動就停止，兩個工件的焊接部分將凝固並牢牢的連接在一起。小的夾持力會導致工件產生最小程度的變形，直徑在10英寸以內的工件可以應用軌道式振動摩擦進行焊接。

③ 超聲波塑料焊接的工作要領

注意焊頭不可以任意修改，否則會改變其諧振頻率及機械強度，容易導致換能器或電器零件損壞。
超聲波焊接機操作要領：
機器工作原理：
將220V/50HZ的電源供電，轉變為20KHz或15KHz的高壓電能，利用換能器轉換成機械能，機械振動經二級桿放大經焊頭傳遞至被加工物，利用空氣壓力，產生工件接觸面加壓摩擦熔接的效果。
安裝程序：
A：將機架上的三根電纜分別接入底座和發生器的插座上，並擰緊。
B：安裝好換能器系統，並擰緊固定螺絲。
C：調整機架高度並擰緊機體固定把手。
D：觀察底座上急停開關是否復位，如未，請復位。
E：連接好氣源及電源，並接好地線。
F：將焊頭與二級桿之間的接觸面擦拭乾凈，在兩個端面上塗抹少量硅油或黃油，將螺桿擰入焊頭一邊擰緊，然後將焊頭與二級桿這宰用螺桿連接，並用板手鎖緊。
G：操作前，請務必做超聲檢測，以確定發生器頻率與換能器系統機械諧振頻率一致。尤其是更換焊頭或改變輸出振幅之後，不可疏忽。
超聲波檢測：
為了達到最佳的使用效果並維護本機的性能，調整發生器與換能器系統的諧振，非常重要。
A：調諧前，確保焊頭與二級桿之間必需鎖緊。調諧時，焊頭不要接觸其它物品。
B：打開電源開關，此時電源指示燈亮。
C：按下超聲波測試開關，並注視負載表，（如電流表指針超30%或超過2A，則按下超聲測試開關的時間要非常短），調整調諧電感，左右旋轉直到負載電表批示在最小位置，通常在5%-15%或300MA-900MA之間。
D：因本機設有卡位，所以調諧電感的調整范圍只有360度，如焊頭的頻率同20KHZ或15KHZ相差較遠時，需打開機蓋，拆開固定位進行調整。
注意
（1）：調整調諧電感時，負載表電流大小變化，並非表示功率輸出大小，只表示發生器與換能器能器系統諧振程度，（電流越小，諧振越
好）。如需要較大振幅輸出，可改變二級桿的品種。（15KHz機還可調整振幅調節開關，但不可在有超聲波時調整振幅調節開關，以防
高壓電擊。）
（2）：負載表空載時，表示諧振程度；帶負載時，表示輸出能量。
（3）：調諧時，如過載指示燈亮，應立即松開測試開關，過5秒鍾之後，調整調諧電感，再做超聲波檢測。
（4）：正確的調諧非常重要，如果無法達到正常情況，請參照故障檢測表，不可勉強使用，以免損壞機器。
校模：
為達到高的生產效率，焊頭與塑料件之間的距離應盡量縮短但仍需留有足夠的空間方便取放塑料件。
1將塑料件放在底座中調整氣壓在2Kg左右，利用焊頭升降開關來使上下摸對准。
2選擇適合的焊頭與塑料件之間的距離鎖緊機架固定把手。
3調整限位螺栓使焊頭下降壓緊塑料件之後仍有0.2mm左右的空間。（對於焊接深度要求較高的塑料件，此空間相應加大）。
4調整焊接、保壓時間、氣壓、試焊樣件。
5觀察樣件,如發現焊接不均勻,則需要細調底座的平衡,一般原則為焊接部位熔接越厲害,則應調低，在底座相反位置墊上紙片等抬高底座對應位置，使塑料件與焊頭吻合良好。
影響塑料件超聲加工的因素如下：
（1）接觸面的設計 （2）焊接線的設計 （3）塑料材質
（4）塑料件外形和尺寸 （5）焊接面與焊頭之間距離 （6）焊頭的設計
（7）焊頭的振幅 （8）校模的准確性 （9）焊接壓力、時間參數的選擇
超聲波焊接操作步驟：選擇振幅、二級桿調諧頻率、校模
過熔時： 減小熔接時間,壓力降低振幅段數
焊接不夠：增加熔接時間或氣壓；增加振幅段數；改用較大功率機型；選擇較大比例二級桿； 確定所有參數。

④ 超聲波焊接機的原理和工藝

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原發布者:要求S525
超聲波焊接機的工作原理超音波焊接機的工作原理是： 是通過振盪電路振盪出高頻信號由換能器轉化成機械能（即頻率超出人耳聽覺閾的高頻機械振動能），該能量通過焊頭傳導到塑料工件上，以每秒上幾十萬次的振動加上壓力使塑料工件的接合面劇烈摩擦後熔化。振動停止後維持在工件上的短暫壓力使兩焊件以分子鏈接方式凝固為一體。一般焊接時間小於1秒鍾，所得到的焊接強度可與本體相媲美。超聲波塑料焊接機可用於熱塑性塑料的對焊，也用於鉚焊、點焊、嵌入、切除等加工工藝。根據產品的外觀來設計模具的大小、形狀。 超聲波塑料焊接機由氣壓傳動系統、控制系統、超聲波發生器、換能器及工具頭和機械裝置等組成。1、氣動傳動系統包括有：過滹器、減壓閥、油霧器、換向器、節流閥、氣缸等。工作時首先由空壓機驅動沖程氣缸，以帶動超聲換能器振動系統上下移動，動力氣壓在中小功率的超聲波焊接中氣壓根據焊接需要調定。2、控制系統控制系統由時間繼電器或集成電路時間定時器組成。主要功能是：一是控制氣壓傳動系統工作，使其焊接時在定時控制下打開氣路閥門，氣缸加壓使焊頭下降，以一定壓力壓住被焊物件，當焊接完後保壓一段時間，然後控制系統將氣路閥門換向，使焊頭回升復位；二是控制超聲波發生器工作時間，本系統使整個焊接過程實現自動化，操作時只啟動按鈕產生一個觸發脈沖，便能自動地完在本次焊接全過程。整個控制系統的順序是：電源啟動一觸

⑤ 超聲波焊接機是如何焊接塑料的

超聲波接觸塑料表面，使表面分子劇烈無規則運動，產生熱量將塑料熔化而焊接。

⑥ 超聲波焊接原理 超聲波焊接簡介

現在的焊接技術是非常發展的，目前最火的就是超聲波焊接，它是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的物體表面，並且在物體表面加壓的情況下，讓兩個物體表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。現在常見的超聲波焊接有超聲波焊接、超聲波金屬焊接兩種，而且超聲波焊接的技術也是非常精準的，那麼接下來我們就給大家說說有關於超聲波焊接的知識，希望對大家有所幫助。

超聲波焊接簡介

超聲波焊接是通過超聲波發生器將50/60赫茲電流轉換成15、20、30或40KHz電能。被轉換的高頻電能通過換能器再次被轉換成為同等頻率的機械運動，隨後機械運動通過一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動能量傳遞到待焊接工件的接合部，在該區域，振動能量被通過摩擦方式轉換成熱能，將塑料熔化。超聲波不僅可以被用來焊接硬熱塑性塑料，還可以加工織物和薄膜。

超聲波塑料焊接原理

超聲波作用於熱塑性的塑料接觸面時，會產生每秒幾萬次的高頻振動，這種達到一定振幅的高頻振動，通過上焊件把超聲能量傳送到焊區，由於焊區即兩個焊接的交界面處聲阻大，因此會產生局部高溫。又由於塑料導熱性差，一時還不能及時散發，聚集在焊區，致使兩個塑料的接觸面迅速熔化，加上一定壓力後，使其融合成一體。當超聲波停止作用後，讓壓力持續幾秒鍾，使其凝固成型，這樣就形成一個堅固的分子鏈，達到焊接的目的，焊接強度能接近於原材料強度。超聲波塑料焊接的好壞取決於換能器焊頭的振幅，所加壓力及焊接時間等三個因素，焊接時間和焊頭壓力是可以調節的，振幅由換能器和變幅桿決定。這三個量相互作用有個適宜值，能量超過適宜值時，塑料的熔解量就大，焊接物易變形;若能量小，則不易焊牢，所加的壓力也不能太大。這個最佳壓力是焊接部分的邊長與邊緣每1mm的最佳壓力之積。

超聲波金屬焊接原理是利用超聲頻率(超過16KHz)的機械振動能量，連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法.金屬在進行超聲波焊接時，既不向工件輸送電流，也不向工件施以高溫熱源，只是在靜壓力之下，將線框振動能量轉變為工件間的摩擦功、形變能及有限的溫升.接頭間的冶金結合是母材不發生熔化的情況下實現的一種固態焊接.因此它有效地克服了電阻焊接時所產生的飛濺歲謹凱和氧化等現象.超聲金屬焊機能對銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細絲或薄片材料進行單點焊接、多點焊接和短條狀焊接.可廣泛應用於可控硅引線、熔斷器片、電器引線、鋰電池極片、極耳的焊接。

以上就是小編給大家所說的有關於超聲波焊接的知識，我想大家看了以後對超聲波焊接應該有很好的了解了。其實超聲波焊機是一種先進的焊接方法，它主要可以分為熔接法、鉚焊法、埋植、成型點焊等等。而且超聲波焊接和傳統焊接最大的區別是，超聲波焊接的精準度是非常高的，而且焊接後的穩定性也是非常好的，所以現在大部分行業的焊接方式都是採用超聲波焊接。

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