超声波金属焊接机的由来

超声波金属焊接机由来

超声波金属焊接机英文注释：ultrasonic metal welding machine，超声波金属焊接是19世纪30年代偶然发现的。当时在作电流点焊电极加超声振动试验时，发现不通电流也能焊接上，因而发展了超声金属冷焊技术。超声波焊接虽然发现较早，但是到目前为止，其作用机理还不是很清楚。它类似于摩擦焊，但有区别，超声焊接时间很短，温度低于再结晶；它与压力焊也不相同，因为所加的静压力比压力焊小的多。一般认为在超声波焊接过程中的初始阶段，切向振动除去金属表面的氧化物，并使粗糙表面的---部分产生反复的微焊和破坏的过程而使接触面积增大，同时使焊区温度升高，在焊件交界面产生塑性变形。这样在接触压力的作用下，相互接近到原子引力能够发生作用的距离时，即形成焊点。9．先直流后交流检修时，必须先检查直流电压，再交流回路动态工作点，如果是滤波回路的问题的话，它将引起整机的系统问题，超声波焊接机的直流电源一般为300v，或+-160v分压。焊接时间过长，或超声波振幅过---使焊接强度下降，甚至破坏。

超声波金属焊接机原理

超声波金属焊接是利用额每秒钟数万次的高频振动波传递到两个需焊接的金属工件表面，再施以一定的压力，使金属表---互摩擦而形成分子层之间的熔合，达到焊接的目的。

台州市锦亚机械制造有限公司是一家生产塑料线性振动摩擦焊接机，热铆焊接机，热板焊接机，多头非标型超声波塑料焊接机，以及非标准设备、自动化设备、治具等研发、设计、制造及销售为一体的技术服务性实体公司。

2.1 换能器

通过逆压电效应将来自于发生器的超声频电压转化为同频率的超声机械振动。它由夹于两金属（通常是钛）块之间的若干压电陶瓷片组成。片与片之间有一薄金属板形成电极。在正弦电信号经由电极提供给换能器时，压电片膨胀和收缩，产生 15~20 μm 的轴向峰到峰运动。焊后热处理或高温运行过程中碳迁移会导致在熔合线两侧分别形成增碳层和脱碳层。换能器是精密设备，应小心处理。

2.2 变幅杆

变幅杆有两个作用。其主要作用是放大换能器端部产生的机械振动并将振动传给焊头。另一作用是提供固定套件于焊接压力机上的位置。在换能器施加超声能量时，变幅杆也膨胀和收缩。与焊接套件中的其它零件一样，变幅杆是调谐装置，因而它也必须在特定频率共振以便将超声能量从换能器传至焊头。为了有效地发挥作用，变幅杆必须是超声波在其制造材质中的半波长或半波长的整---。2、超声波焊接机的焊接效果是与表面光整度有关，否则就不用在塑料模具上做超声波线了。一般为半波长。

2.3 焊头

焊头是焊接套件中向待焊零件提供能量的部分。与变幅杆一样，焊头也是调谐装置，在大部分应用中也提供机械放大，焊头的长度必须是超声波在其制造材质中的半波长或半波长

的整---。这---焊头端部有足够的振幅实现焊接。振幅一般为 30~120 μm。待焊零件和接头设计决定焊头的尺寸和式样。焊头的形状---，因为焊头的轴向膨胀和收缩产生的应力会在高振幅情况下造成开裂。在某些应用中，焊头加工有多个轴向狭槽。这是为了---振幅位于纵向。焊头端部将超声能量传给待焊零件。这种---的不均匀性使得焊接接头不同区域在相同的条件下，表现出来的行为有很大的差异，出现弱化区域和强化区域，尤其是在高温的条件下，异种金属焊接接头在服役过程中经常出现早期失效。端部应专门设计以匹配零件来---焊头和零件之间实现能量传递。通常焊头端部做成匹配零件轮廓的型材。

为防止产生压痕和减少磨损，铝必须镀镍或铬。在需耐冲击或耐磨以及焊接填充塑料或者埋植金属嵌件时，需用钢焊头。钢焊头疲劳强度低，只用于低振幅场合。复杂零件、特型的或大尺寸零件通常需要复合式焊头（子母焊头），这时基底焊头采用铝质，钛或钢次级焊头与基底焊头相连并引导能量。本文所介绍的超声波焊接就是超声波在塑胶焊接领域的一个典型应用。台州市锦亚机械制造有限公司是一家生产塑料线性振动摩擦焊接机，热铆焊接机，热板焊接机，多头非标型超声波塑料焊接机，以及非标准设备、自动化设备、治具等研发、设计、制造及销售为一体的技术服务性实体公司。

焊接机、热板机两者有什么区别

一、工作原理不同热板机主要通过一个由温度控制的加热板来焊接塑料件。焊接时，加热板置于两个塑料件之间，当工件紧贴住加热板时，塑料开始熔化。在一段时间的加热之后，工件表面的塑料将达到一定的熔化程度，此时工件向两边分开，撤走加热板，随后将两工件并合在一起，当达到一定的焊接时间和焊接---之后，整个焊接过程完成。超声波塑料焊接机主要通过换能器将电能转换为机械振动能，通过焊头传递给塑料工件，以每秒上万次的超声频率及一定的振幅使塑料工件的接合面剧烈磨擦后熔化。二、熔接时间过长：塑料产品因接收过长时间的热能，不仅使塑料材质熔化，更进而造成塑料组织焦化现象，产生砂孔，水或气即由此砂孔渗透而出。熔化到一定程度后，两塑料工件开始粘合，并且在一定的时间和压力作用下，连接为一个整体，产品焊接过程完成。

超声波常见的问题

1，焊接工件的工艺误区

超声波能量是瞬间---的，焊接线应成点或者线条以及传递的距离都要符合超声波焊接方式。有人认为只要是塑料材料，无论怎样结合面都可以---的焊接，这是错误的认识，当瞬间能量产生时，接缝面积越大，能量分散越---，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，远距离应控制在7.5厘米之内。焊接线应控制在0.3-0.8mm之间为较佳状态，工件的壁厚不能低于2mm,否则不能---焊接，---是要求水气密的产品。相对于传统焊机而言，超声波金属焊机的制造过程困难且成本较高，并且由于影响焊接工艺参数的因素较多，不易于对焊机机理的认识和总结。

2，工件材料误区

超声焊接机对焊接的工件材质是有要求的，不是所有材料都能焊接，有人认为任何材料都可以焊接，这是一大误解，不同材质之间有的能---焊接，有的基本能熔接，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。但是当焊接的工件的熔点大于350度的时候，就不在适合超声焊接了。因为超声是瞬间使工件分子熔化，判断依据是在1-3之内，不能---焊接，就应该选择其他焊接工艺，如热板，旋熔，振动摩擦等。由于超声波金属焊接技术能够焊接密度大、厚度高的金属以及异种金属，所以对于实现这种技术的焊机的制造要求较高。一般来讲abs料是容易焊接，因为熔点低，硬度也硬，反之尼龙是比较难熔接的。