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超声波焊接机原理与频率运转

    超声波焊接机在超声波焊接过程中,由高频发生器产生16-80kH的高频电流,然后通过磁性或压电传感器将高频电流的输出转换为高频机械振动,然后再通过变送器将增强振动能量并转移到焊头,在静压作用下将弹性振动能量进入焊接之间的摩擦作用,变形能和内部分子振动能量。当焊件界面处的温度达到熔点(半揉合塑料)或玻璃化转变温度(非结塑料)时,焊点处的材料变成液体。随着振动的继续,熔融的材料将彼此混合,浸泡在焊接中,最后在压力下冷却后形成焊接接头。
 超声波焊接机原理是一种热焊接,在一定的压力下,高频机械波将被传递到焊接件的连接界面,一方面由焊接元件内部的超声振动引起的热量,另一方面焊接部件的摩擦面摩擦发热,引起焊接熔化温升,冷却凝固达到焊接材料。声波是声音传播的形式,是一种材料波,它要求介质在各个方向上传播,在弹性介质中传播振动的压力。声波在固体中,而纵波和剪切波两种形式。每秒的声音频率是声音的频率,单位赫兹(Hz),频率高于20000Hz的声音称为超声波,频率小于20Hz称为次声背。超声波在介质中符合波反射,折射,衍射,散射等传播规律,但9 l频率高,波长短,难以衍射,能量集中,均匀介质可引导线性传播,传播过程减少小,反射能力强。
 所有超声波焊接机都以20kHz的频率运转。当人们意识到20kHz设备的缺点时,需要进行一些改进工作,所以开发35〜40kHz高频操作的设备。这些高频器件体积更小,防止噪声,它们柔软,在材料承受35kHz的反应时,40kHz更好的部件保护。转换器,喇叭和软管很小,因为35 kHz或40 kHz波长约为20 kHz波长的一半。所以这些零件可以靠近放置,所以这个装置适合于使用小型空间自动化设备。使身体部分的运动,不需要整体运动。设备成本可降低约10%。超声波高音是由零件本身振动产生的噪音。由于35kHz或40kHz器件的高频幅度约为20kHz〜一半,所以输送到该部件的能量相应减少,同时发出噪声。而焊接时,使零件运动温和,减少了循环应力,使焊缝周围的热量,损坏其他精密电子元器件。然而,随着能量的降低,通过部件的超声能量的传递能力也受到限制。这样,对于35〜40kHz的设备,焊接头的焊接面距离限制在6.35mm(0.25in)以下。降低强度和增强控制传递机械振动的能力提高了过程控制和焊接质量。减少应力材料的退化,结构发声器和更好的组装,降低能耗。对于具有较好熔融性能的材料,例如丙烯,聚氯乙烯和填充有热塑性塑料的玻璃纤维,如果改进的能量控制将缩短焊接周期。对于焊接和点焊,使用高频设备将更有效。

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