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超聲波金屬焊接機(jī)的由來(lái)

超聲波金屬焊接機(jī)由來(lái)

超聲波金屬焊接機(jī)英文注釋?zhuān)篣ltrasonic metal welding machine，超聲波金屬焊接是19世紀(jì)30年代偶然發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)時(shí)在作電流點(diǎn)焊電極加超聲振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)不通電流也能焊接上，因而發(fā)展了超聲金屬冷焊技術(shù)。超聲波焊接雖然發(fā)現(xiàn)較早，但是到目前為止，其作用機(jī)理還不是很清楚。它類(lèi)似于摩擦焊，但有區(qū)別，超聲焊接時(shí)間很短，溫度低于再結(jié)晶；在正弦電信號(hào)經(jīng)由電極提供給換能器時(shí)，壓電片膨脹和收縮，產(chǎn)生15~20μm的軸向峰到峰運(yùn)動(dòng)。它與壓力焊也不相同，因?yàn)樗拥撵o壓力比壓力焊小的多。一般認(rèn)為在超聲波焊接過(guò)程中的初始階段，切向振動(dòng)除去金屬表面的氧化物，并使粗糙表面的突出部分產(chǎn)生反復(fù)的微焊和破壞的過(guò)程而使接觸面積增大，同時(shí)使焊區(qū)溫度升高，在焊件交界面產(chǎn)生塑性變形。這樣在接觸壓力的作用下，相互接近到原子引力能夠發(fā)生作用的距離時(shí)，即形成焊點(diǎn)。焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，或超聲波振幅過(guò)大會(huì)使焊接強(qiáng)度下降，甚至破壞。

超聲波金屬焊接機(jī)原理

超聲波金屬焊接是利用額每秒鐘數(shù)萬(wàn)次的高頻振動(dòng)波傳遞到兩個(gè)需焊接的金屬工件表面，再施以一定的壓力，使金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合，達(dá)到焊接的目的。

臺(tái)州市錦亞機(jī)械制造有限公司是一家專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動(dòng)摩擦焊接機(jī)，熱鉚焊接機(jī)，熱板焊接機(jī)，多頭非標(biāo)型超聲波塑料焊接機(jī)，以及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及銷(xiāo)售為一體的技術(shù)服務(wù)性實(shí)體公司。

超聲波焊接和高周波熔接的特點(diǎn)

超聲波塑焊機(jī)的特點(diǎn)：

1）不污染無(wú)公害，綠色環(huán)保；

2）無(wú)需整體加熱，工件不易變形，機(jī)器功耗小；

3）焊接速度快，工件表面氧化脫碳較輕；

4）表面淬硬層可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，易于控制；

5）塑料焊接設(shè)備加裝在機(jī)械加工生產(chǎn)線上，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化程度，方便管理，節(jié)約人力物力，大大提高生產(chǎn)效率；

6）表面工件表層有較大壓縮內(nèi)應(yīng)力，工件破斷能力較高。

高周波熔接機(jī)的特點(diǎn)：

1）電力輸出強(qiáng)大，本機(jī)振蕩器所產(chǎn)生的周率27.12MHZ或40.68MHZ，符合國(guó)際工業(yè)波段標(biāo)準(zhǔn)，各種控制裝置特殊電子線路，可避免不當(dāng)操作，且能快時(shí)間熔接制品、提高產(chǎn)品產(chǎn)量；

2）高靈敏火花保護(hù)裝置，當(dāng)火花產(chǎn)生時(shí)，可自動(dòng)切斷高周回路，使機(jī)件及物件損害降低，當(dāng)電流過(guò)高時(shí)，自動(dòng)切斷高壓保證振蕩管及整流器。

塑料的超聲波焊接性能

塑料分為熱固性塑料和熱塑性塑料。熱固性塑料可塑但不可逆。次加熱時(shí)可熔化流動(dòng)，加熱到一定溫度，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，交聯(lián)固化變硬而形成固體；但這種變化時(shí)不可逆的，當(dāng)重新受熱加壓時(shí)，熱固性塑料不能再次熔化。因此，超聲波焊接不能焊接熱固性塑料。熱塑性塑料可塑又可逆；當(dāng)加熱形成固體后，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)僅經(jīng)歷形態(tài)的變化，是可逆的；原因就是蝙蝠能發(fā)出2～10萬(wàn)赫茲的超聲波，這好比是一座活動(dòng)的“雷達(dá)站”。重新加熱和加壓時(shí)，能夠重新熔化并再次形成固體。超聲波焊接能夠焊接大部分的熱塑性塑料。

熱塑性塑料又分為無(wú)定形塑料和半結(jié)晶塑料，由于二者的分子結(jié)構(gòu)和排布不同，二者的超聲波焊接性能又有所差別。

無(wú)定形塑料的分子結(jié)構(gòu)呈隨機(jī)分布，沒(méi)有一個(gè)明確的熔點(diǎn)Tm，其在一個(gè)很廣泛的溫度范圍內(nèi)逐步軟化、熔化和流動(dòng)；這是將異種金屬接觸表面加熱到一定溫度，使兩種金屬在接觸表面處形成低熔點(diǎn)的共晶體，該低熔點(diǎn)共晶體在此溫度下呈液態(tài)，實(shí)質(zhì)上成了一種不用外加釬料的釬焊方法。而不是一旦加熱到某個(gè)溫度就立即從固體熔化，然后又立即固化。無(wú)定形塑料這種特性非常易于傳導(dǎo)超聲波振動(dòng)能力，能夠在較大的壓力和振幅范圍內(nèi)進(jìn)行超聲波焊接。

半結(jié)晶塑料的分子結(jié)構(gòu)在局部呈規(guī)律性分布，有一個(gè)明確的熔點(diǎn)Tm，在溫度達(dá)到熔點(diǎn)之前，半結(jié)晶塑料始終保持著固態(tài)；當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)后，整個(gè)分子鏈立刻開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并立即固化。無(wú)定形塑料和半結(jié)晶塑料的熔化過(guò)程區(qū)別如圖所示。

半結(jié)晶塑料呈規(guī)律性分布的分子結(jié)構(gòu)類(lèi)似于彈簧，非常容易吸收高頻的超聲波振動(dòng)能量，使得能量很難從焊頭傳導(dǎo)到焊接界面，必須有足夠大的超聲波能量才能使得半結(jié)晶塑料熔化。因此，相對(duì)于無(wú)定形塑料，半結(jié)晶塑料比較難焊接。為了使得半結(jié)晶塑料獲得較高的焊接質(zhì)量，往往需要考慮更多的因素，例如，較高的振幅、合適的焊接界面設(shè)計(jì)、焊頭的接觸、焊接的距離以及焊接夾具等。無(wú)定形塑料和半結(jié)晶塑料的超聲波焊接難易程度如表2所示。遇到此問(wèn)題時(shí)，要按以下步驟操作焊接效果才達(dá)標(biāo)：1：先裝好上模，測(cè)試上模具的頻率對(duì)不對(duì)。

塑料熱板焊接機(jī)的工作步驟，清晰詳細(xì)！

（一）復(fù)位狀態(tài)：塑料處于工作停止?fàn)顟B(tài)或者一個(gè)工作循環(huán)起始狀態(tài)，當(dāng)整個(gè)工作循環(huán)處于自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，將塑料加工件人工放置在上、下模具中，組用俠具固定。

（二）熱板進(jìn)位狀態(tài)：按下啟動(dòng)按鈕，熱板在氣缸的推動(dòng)作用下，滑移到加熱位，上、 下冷模在在2只氣缸的推動(dòng)下移動(dòng)到熱熔位置，進(jìn)而使上、下塑料件與加熱板接觸，然后塑料件焊接面開(kāi)始熔化。

（三）塑料件熱熔狀態(tài)：在一定時(shí)間內(nèi)，通過(guò)加熱板將熱量傳遞給塑料件，使塑料件充分熔化。

（四）加熱時(shí)間到，熔接上、下塑料件在模具中同時(shí)離開(kāi)熱板一段距離，緊接著迅速撤走加熱板。

（五）上、下塑料件在氣缸作用下合模，在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行固化處理，使兩塑料件熔接為一體，完成焊接。熔接后可達(dá)到水密、氣密的要求，適用于各種形狀大小和材質(zhì)的熱塑性塑料件熔接。

（六）保壓時(shí)間到，從下模中取出焊接成品，設(shè)備處于復(fù)位狀態(tài)，開(kāi)始下一個(gè)工作循環(huán)。