当超声波作用于热塑性塑料接触面时,焊头以每秒15kHz、20kHz或更高的频率垂直振动,这种高频振动通过上焊件将超声能量传递到焊区。由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大,会产生局部高温。又因塑料导热性差,热量一时难以散发,聚集在焊区,致使两个塑料的接触面迅速熔化。此时,在一定压力作用下,熔化的塑料相互融合。当超声波停止作用后,保持压力几秒钟,使熔化的塑料凝固成型,形成坚固的分子链,从而达到焊接目的,且焊接强度能接近原材料强度。例如在塑料玩具的生产中,利用这一原理可快速将各个塑料部件焊接在一起。超声波金属焊接能够确保高精度的连接,适用于精密制造。黑龙江汽车超声波塑料焊接机原理
金属加工行业中,超声波焊接常用于金属薄板、细丝的焊接。在电子设备制造中,可将金属薄片焊接成电子元件的散热片,利用超声波焊接的低热输入特点,避免金属薄片在焊接过程中因过热而变形,影响散热效果;在首饰制作领域,能将金银细丝焊接成精美的首饰造型,焊接点牢固且美观,不会像传统焊接方法那样留下明显的焊点痕迹,保证了首饰的精致度和美观度;在电池制造中,超声波焊接用于连接电池的极片和极耳,确保良好的导电性和连接强度,提高电池的性能和可靠性。天津自动化超声波金属焊接机供应商超声波焊接在纺织行业用于加固接缝,提高衣物的耐用性。
当超声波作用于热塑性塑料的接触面时,会引发每秒几万次的高频振动。这种高频振动具有一定的振幅,通过上焊件将超声能量传递到焊区。由于焊区,即两个焊接工件的交界面处,声阻较大,根据能量转换原理,振动能量在此处会大量转化为热能,从而产生局部高温。又因为塑料本身的导热性较差,产生的热量一时难以迅速散发出去,会在焊区聚集。随着热量的持续积累,两个塑料的接触面迅速达到熔点并开始熔化。此时,在施加一定压力的情况下,熔化的塑料相互融合,分子间相互扩散渗透。当超声波停止作用后,保持压力持续几秒钟,使融合的塑料冷却凝固成型。
超声波焊接频率一般处于15kHz到60kHz区间。频率的选择与材料类型和焊接要求紧密相关。硬质塑料适合使用较低频率,如15kHz或20kHz,这是因为较低频率能在硬质材料中产生较大的能量传递,更有效地使材料熔化;软质塑料则适合较高频率,如40kHz或60kHz,较高频率能在软质材料中更均匀地产生热量,避免局部过热。例如,在焊接硬质的ABS塑料时,15kHz的频率可能效果较好;而焊接软质的PVC塑料薄膜时,40kHz的频率能实现更质优的焊接效果。超声波焊接过程中,材料的振动可以促进材料的均匀熔化,提高焊接均匀性。
超声波金属焊接原理与塑料焊接有所不同。在焊接时,既不向工件输送电流,也不施加高温热源,而是在静压力之下,将超声频率(超过16kHz)的机械振动能量传递到金属表面。通过表面氧化物的高压扩散和超声波振动引起的材料局部运动,使金属表面相互摩擦,产生的摩擦功、形变能及有限的温升促使金属原子间相互扩散,在母材不发生熔化的情况下实现固态焊接。像锂电池极片与极耳的焊接,就常采用超声波金属焊接技术,有效克服了电阻焊接时产生的飞溅和氧化等问题。超声波焊接过程中,材料的振动有助于促进焊接界面的紧密接触。吉林高精度超声波金属焊接机
超声波焊接在精密制造中表现出色,能够满足高要求的加工精度。黑龙江汽车超声波塑料焊接机原理
超声波焊接在医疗器械焊接中的场景超声波焊接技术通过高频振动产生的能量,将塑料件在焊接区域内熔融并连接在一起,无需添加任何粘合剂。这一技术在医疗器械制造中拥有广泛的应用场景。手术器械制造:超声波焊接技术被广泛应用于手术器械的制造中,如注射器、输液器、手术刀等。这些器械要求高精度、**度和无菌环境,超声波焊接技术能够满足这些要求,实现无缝、无污染的焊接。医用电子器件:在医用电子器件的生产过程中,超声波焊接技术用于连接电子元件和塑料外壳,确保焊接后的强度和气密性。这对于维持电子器件的稳定性和可靠性至关重要。一次性医疗用品:超声波焊接还广泛应用于一次性医疗用品的制造,如口罩、手术衣、绷带等。这些产品要求高效生产且无菌,超声波焊接技术能够快速完成焊接,同时避免引入污染物。包装密封:医疗器械的包装密封性对于产品的保质期和物流半径至关重要。超声波焊接技术通过高频振动将残留物完整地振离密封区域,确保包装的密封性和安全性。 黑龙江汽车超声波塑料焊接机原理