超声波焊接接头设计 - 基本考虑因素

文章来源：「南京-扬州」超声波焊接机,江苏振动摩擦焊接机,超声波塑料焊接机,超声波焊接模具  添加时间：2019-3-1 14:51:44

　　在决定特定材料/部件的联合设计之前，有必要了解决定使用的特定设备类型的因素。

　　在为组件提出超声波焊接时，需要考虑的参数是什么？

　　1.频率

　　2.振幅

　　3.材料的声学特性

　　4.接头设计

　　5.设备能力

　　6.超声波设计

　　依次取每个点，一切都很重要。

　　频率

　　工作频率越低，能量将越好地通过元件，因此20kHz通常更好地焊接结晶材料，例如聚丙烯，因为更多的超声能量将到达焊接区域。但是，如果正在考虑使用超声波工艺，例如点焊或铆接，那么40kHz将是更好的选择。该频率还可有益于防止组件的其他部分中的不希望的超声波活动。

　　40kHz设备的额外优势是-它产生的噪音更小，它提供了部件保护，而且工具很小。它是手动应用或多头机器的理想选择，用于组装不太坚固的部件。

　　振幅

　　振幅由所选设备和前面讨论的助推器和超声波发生器比率决定。此功能通常由设备制造商确定，通常不能更改。

　　材料的声学特性

　　这非常简单地是材料传递振动能量的能力。如果一种材料不具备这种能力，那么它就不能用超声波焊接，而是可以通过其他方式连接。在考虑该应用时，不应完全排除具有低声学特性的材料。

　　联合设计

　　简单地尝试激发待连接部件的整个表面区域并不是一个好主意。这只会导致能量耗散，虽然可以实现连接，但无论是强度还是外观都不会很好。理想的接头设计必须尝试聚焦振动能量并******化材料在接合区域的声学特性。

　　能量导向器类型的选择，即三角形或剪切接头，又取决于许多因素，包括材料，接合区域的尺寸，是否需要密封，成型能力等。

　　对于具有合适尺寸的三角形类型的能量导向器，存在某些指导公式，其中经验法则是基础。为了获得能量导向器的高度，将接头的宽度除以8并找到基部宽度，将相同的测量值除以4.

　　注意，当超声波能量通过部件传递时，它会在尖角处引起应力开裂，因此，建议所有内角的半径至少为0.2mm。

　　设备能力

　　机器的尺寸最初将由待焊接组件的尺寸和材料决定。通常，非晶材料非常好地传导超声波，因此不会消耗太多的功率。相反，材料越结晶，实现焊接所需的功率越大，并且超声波发生器接触面必须越接近接合区域。

　　Xfurth系列超声波焊接机提供以下标准机器尺寸：

　　400瓦40千赫

　　800瓦40千赫

　　800瓦35千赫

　　1000瓦30千赫

　　2000瓦25千赫

　　1500瓦20千赫

　　2000瓦20千赫

　　3000瓦20千赫

　　手持式或高达1000瓦的手枪式焊机完成了这一系列标准产品。每个部件都需要独特的工具和嵌套，以******限度地提高机器的效率。正如所指出的，工具最终将由频率决定。至少按面积，太大而不适合Xfurth标准系列设备的部件可以在英国设计和制造专用机器。这些将是单头或多头，并且与组件所指示的一样复杂或简单。诺宇工程师将在设计和开发的各个阶段为超声波焊接工艺的任何方面提供建议。

　　要焊接的部件是决定使用频率的标准。该部件的面积可能非常大，但实际焊接点可能非常小且易碎。正如在讨论频率时已经提到的那样，在考虑任何其他因素之前确定正确的频率是很重要的。

　　Sonotrode设计

　　在频率选择之后，这将是确定焊接成功或失败的区域。由于它是一个非常专业的领域，因此已经为其分配了一个完整且更全面的课程。这将相当详细地解释工具设计，并扩展已经讨论的要点。

　　以下页面概述了有关材料属性和接头设计的基本信息。值得记住的是，超声波焊接设计的经验通常可以极大地帮助获得特定应用的******设计。凭借常州诺宇焊接科技有限公司多年来积累的丰富经验，我们将再次强调我们能够为所有类型的应用提供的帮助，并免费为我们的客户提供这项服务。