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          珠海靈科自動(dòng)化科技有限公司

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          超聲波焊接原理
          超聲波焊接時(shí)一些常見的失效問題

          超聲波塑料焊接速度快、無需消耗品,且采購(gòu)成本相對(duì)較低,應(yīng)用十分廣泛。超聲波焊接可實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度、外觀美觀、密封的焊接效果。但是在進(jìn)行超聲波焊接時(shí),超聲波焊頭與產(chǎn)品表面接觸,高頻振動(dòng)會(huì)損壞零件表面或破裂。另外,不合理的設(shè)計(jì)也會(huì)導(dǎo)致焊接效果不佳。靈科超聲波分享以下幾種常見的超聲波焊接失效故障及其預(yù)防方法。


          如果零件表面有紋理,這種紋理可能會(huì)在焊接過程中熔化。超聲波能量容易集中在較小的接觸表面,帶紋理的表面正好提供。這使零件的紋理面在超聲波振動(dòng)時(shí)熔化。為了避免這種情況,焊頭和零件之間需要放置薄膜/保護(hù)膜作為緩沖層。


          當(dāng)超聲波焊頭與零件表面的配合不正確時(shí),零件表面就會(huì)發(fā)生壓傷問題。如果零件具有輪廓,那么超聲波焊頭的輪廓必須與零件的輪廓接近,這一點(diǎn)很重要。如果零件和  超聲波焊頭的形狀不同,超聲波焊頭會(huì)擠壓零件表面局部位置導(dǎo)致壓傷,這類問題特別容易發(fā)生在靠近超聲波焊頭的邊緣位置。為了避免這種問題, 超聲波焊頭的邊緣處需要設(shè)計(jì)盡可能大的過渡圓角。并且對(duì)  超聲波焊頭表面進(jìn)行局部打磨或拋光,以更加貼合實(shí)際產(chǎn)品。

          超聲波焊頭接觸的零件薄時(shí),超聲波振動(dòng)使零件像薄膜一樣上下振動(dòng)。這種周期性應(yīng)變會(huì)導(dǎo)致零件內(nèi)部發(fā)熱,導(dǎo)致零件中間燒傷。隔離焊頭和零件表面之間的空氣,在超聲波振動(dòng)下空化也會(huì)導(dǎo)致零件表面燒傷。也就是說, 超聲波焊頭振動(dòng)時(shí),空氣迅速壓縮膨脹,迅速加熱到足以燃燒塑料的溫度,會(huì)導(dǎo)致部件燒傷。

          通常可以使用帶節(jié)點(diǎn)柱塞的焊頭來避免這些影響。如下圖所示,該焊頭內(nèi)部裝有帶彈簧的柱塞。柱塞壓住零件中間,在焊接中起到阻尼器的作用,同時(shí)釋放焊頭與零件之間的空氣。


          零件在超聲波焊接過程中傳遞振動(dòng),任何應(yīng)力集中的區(qū)域都容易受熱。因此,有尖銳的特點(diǎn)可能會(huì)在焊接過程中斷裂。因此,我們應(yīng)該通過設(shè)計(jì)盡可能大的半徑來避免這種情況。



          還有一些導(dǎo)致焊接不均勻的潛在原因。最常見的原因是焊頭與零件接觸不良。超聲波能量以波形式,通過超聲波焊頭與零件接觸進(jìn)入焊接區(qū)域。焊頭與零件接觸不均勻時(shí),傳遞到焊接區(qū)域的超聲波振幅也不均勻。振幅是振動(dòng)大小的量。振幅變化時(shí),焊接部的熱量也變化,焊接強(qiáng)度也變化。當(dāng)焊縫處于不同高度位置時(shí),也會(huì)導(dǎo)致焊縫不均勻。

          超聲波能量在通過零件時(shí)迅速消散,因此傳播距離的變化也導(dǎo)致焊接不均勻。此外,當(dāng)導(dǎo)能筋的高度或焊縫的剪切量在整個(gè)部件中不同時(shí),焊接強(qiáng)度也會(huì)不同。最后,確保焊頭和焊縫之間的零件設(shè)計(jì)沒有間隙。因?yàn)槌暡ú粫?huì)通過空氣傳播。

          公司圖


          靈科超聲波源于1993年,一直致力于高性能的超聲波塑焊設(shè)備研發(fā)、制造,廣泛運(yùn)用在塑料、無紡布、包裝、打印耗材、醫(yī)療、電子電器、汽車等多個(gè)領(lǐng)域,為客戶供應(yīng)珠海超聲波、東莞超聲波焊接機(jī)、中山超聲波塑焊機(jī)、陽江超音波設(shè)備清洗機(jī)等、根據(jù)廠家需求定制非標(biāo)設(shè)備。

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