超声波焊接机使用研究论文

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1)焊接原理上理解误区

有相当一部分从事多年超声焊接方面的人员.对超声能量地传递有一种误解,认为是音波在接触面进行焊接,其实这是一种误解,真正的焊接原理是:换能器把电能转换为机械后,通过工件物质分子进行传导,声波在固体中地传导声阻远小于在空气中的声阻,当声波通过工件接缝时,缝隙中的声阻大,产生的热能相当就大.温度首先达到工件的容点,再加上一定的压力,使接缝熔接.而工件的其它部分由于热阻小,温度低不会熔接.其原理同电工学中的欧姆定律类似.

2)工件材料误区:

超声焊接机对要焊接的工件材质也是有要求的,不是所有材料都能焊接,有人理解为任何材料都可以焊接,这是一个很大的误解.不同种材质之间有的能更好地焊接,有的是基本能相熔,有的是不相熔的.同一材料之间熔点是相同的,从原理讲是可以焊接的,但是当要焊接的工件的熔点大于350℃时,就不在适合用超声焊接了.因为超声是瞬间使工件分子溶化,判断依据是在3秒之内,不能良好熔接,就应该选择其它焊接工艺.如热板焊接等.一般来讲ABS料是最容易焊接,尼龙是最难熔接的.具体焊接材料选择请参考附表:

焊接工件的工艺误区

3)超声能量是瞬间爆发地,熔接处应成点或线条,以及传递的距离都要符合超声焊接方式.有人认为只要是塑料材料,无论怎样接合面都可以良好地焊接,这也是一个错误认识.当瞬间能量产生时,接缝面积越大,能量分散越严重,焊接效果越差,甚至无法焊接.另外超声波是纵向传波的,能量损失同距离成正比,远距离焊接应控制在6厘米以内.焊接线应控制在30----80丝之间为宜,工件的臂厚不能低于2毫米,否则不能良好熔接,特别是要求气密的产品.

各种焊接工艺见附表:

超声输出功率误区

4)超声波输出功率的大小,同压电陶瓷片的直径和厚度、材质、设计工艺决定,一但换能器定型,最大功率也就定型了,衡量输出能量的大小是一个复杂的过成,不是换能器越大,电路使用功率管越多,输出能量就越大,它须要相当复杂的振幅测量仪,才能准确测量其振幅,由于大多数使用者对超声知识太了解,又加上某些销售人员的误导,给消费者一个错误认识.消耗电能多少并不能反应输出超生功率的大小,如产生纵向能量低,而消耗电流大,只能说明设备的效率低下.无功功率大而宜.

超声焊接机种选择误区

5)使用多大输出功率,振荡频率、振幅范围，要根据工件的材料、焊线面积、工件内是否有电子元器件、是否要气密等因素来考虑。误认为功率越大越好。这也是一个误解。如果对超声不是太了解。最好请教正规的超声波生产厂工程技术人员。有条件的话最好到厂家现场勾通，不要盲目听从一些非正规超声销售人员的误导。目前生产相关设备的公司特别混杂，其中大部为家庭式作坊，对电路进行生搬硬套仿制，对工作原理似懂非懂。仿制出的设备有以下致命缺陷。其一是外买元材料品质无法保证，其二生产工艺的核心技术没有掌握。设备在中功率和大功率工作时经常表现出不稳定，产品合格率低。有时会设备损坏。如驱动换能器的功率变压器，所使用的磁性材料参数无法测量，

磁饱和磁通密度（Bs）磁感应强度（Bm）、有效磁导率（Ue）、剩余磁通密度（Br）、矫顽力（A/M）、损耗因数（tan￡）、温度系数（au/K—1），绕制工艺相当讲究，包扩抽真空浸环氧树质。这些测试设备和生产环境家庭式工厂是无法做到的。所以在勾买超声时，最好先了解一下公司情况，不要盲目听从销售员吹捧，也不要只看价格。只有这样才能日后减少不必要麻烦。

焊模结构的误区

6）超声模具（HORN）型式多种多样，工件的型状决定着模具外型，但每部分的尺寸和弧度、材质都要严格计算的，有人错误认为只不过是一个金属块而宜。设计的是否合理直接影响着模具的效率、寿命、产品的合格率、严重时会直接烧坏发生器。模具的材料一般使用镁铝7075，而有些人为降低成本，使用劣质材料，或仿冒的7075。正规模具生产商进料都有一套严格地检验程序，加工尺寸都是经过计算机软件模拟和校验后加工出来的。品质才有保障。这些工序一般作坊是无法做到的，如不经过合理地设计，做出的模具，在焊接小工件时，反应问题还不明显，当大功率时就会出现各种弊端。严重时直接损坏功率元件。