浅谈超声波焊接智能化《资讯》

发布时间：2020-08-20 15:54:57 阅读：次来源：分散机厂家

浅谈超声波焊接智能化

核心提示：随着现代工业的发展，塑料和复合塑料取代金属材料作为结构材料已成为趋势，塑料和复合材料在制造业各领域的应用日益科大，在机械随着现代工业的发展，塑料和复合塑料取代金属材料作为结构材料已成为趋势，塑料和复合材料在制造业各领域的应用日益科大，在机械制造，航天航空，汽车、电子、日常化工的领域均有由塑料和复合材料制成的产品。

在复杂的热塑型塑料零件生产中，将注射出的多个连接连接在一起，通常是经济有效的办法，我也只需要选择各种各样的连接方式，如连接机械夹紧和融化连接即焊接。由于焊接过程时间短，生产效率高和保证较高的连接强度，所以特别适用于热缩型塑料的连接，在焊接工艺上，仍然采用传统的方法，主要是热接出汗和热风焊接的方法，已满足不了现代工业发展的要求，特别是工业生产自动化的要求，超声波塑料焊接以其，高效高质的优越性脱颖而出并占领市场已势在必行，是一种经济高效环保的新工艺新技术，它几乎完全克服了传统塑件焊接方法的弊端，已经预示出极好的应用前景，几乎覆盖了制造业的各个领域。强度。

但目前人们对超声波塑料焊接的基础理论机理的研究仍比较缺乏，满足不了超声波塑料焊接的工业应用需求，超声波塑料焊接机械及声学、电子技术，计算机、计量技术，机械高分子材料、自动控制等学科。它是多学科的交叉领域，因此给超声波塑料焊接的研究带来相当的难度。超声波塑料焊接机理与理论分析和实验相结合的方法，研究超声波塑料焊接区域材料的熔接行为，为建立超声波焊接工艺规范，提高焊接强度奠定基础。

超声波技术应用在塑料焊接上式超声技术上的一个重大发展，目前对超声波塑料焊接原理比较认同的观点是焊接时像两个焊接面对接好的塑料件，施加一定的静压力，超声波所产生的高频振动能传递到焊接面，在这种振动作用下，看界面上产生瞬间高温，使焊界面间形成融化层，随后停止超声振动并保持静压力，一段时间是融化成凝固，从而实现看见面的牢固结合。

超声波塑料焊接机主要是由主电路声学系统，气动加压系统，自动控制系统，机械部分构成。其中声学系统是核心的部分，超声波焊接机的结构示意图，如图1所示。声学系统由换能器,调幅器，焊接头组成，其中逆变器将50赫兹工频交流电转换成20k赫兹高频交流电给换能器。

换能器将高频交流电能转化为高频震动能调服务器，调整震动幅度，得到适合焊接的政府焊头，将高频振动传递到焊接间的接触面上，使两塑料接触面的分子产生内摩擦和剪切摩擦，从而产生大量热量，温度急剧上升，接触面处塑料达到融化状态，超声停止后，保持作用于塑料间的压力，一定时间接触面上融化的塑料逐渐，冷却凝固成具有一定强度的接头，实现焊接超声波的焊接周期一般为毫秒，取决于焊接尺寸和焊接面积，其中保压时间仅为0.001到1秒。

超声波塑料焊接，主要工艺影响因素如下：

振幅：声学系统输出的机械振幅是超声波塑料焊接时首要选择的工艺参数，从塑料升温角度来看，由于其物理性质不同，塑料焊接振幅的发热率和温升率不同，每种材料都有以达到融化温度的最小振幅，如果振幅不够塑料很难达到使之融化的温度。

因此塑料的焊接强度与振幅有密切的关系，超声波塑料焊接所需的振幅由变幅杆的形状和材料来调整。另外焊接形式不同，所需政府也不同，如嵌插和铆接所需要的振幅较大，平面焊所需的振幅较小。即焊接输出的振幅要随焊接件的种类和焊接形式而调整。

2.超声时间：超声时间是由超生处罚开始，到超声结束的时间，超声时间越长传递到工件上的能量就越多，工件温升就越高，融化数量就会越多，但是过强的焊接时间会使工件表面温度过高产生过坏，会产生飞边，破坏零件表面，使工件上原地焊接区的非焊接表面产生“粘连”，超声时间过短，塑料不能融化或融化量过少不能使工件可靠焊接。

3.保压时间：保压时间是指超声已经停止，让焊接件在压力作用下相互紧贴及其固化所持续的时间。保养的目的是指焊件在一定的压力下相互紧贴，这样使两焊件的接触面的融化材料相互渗透冷却固化，从而两工件能够很好的焊接在一起

3.触发压力：触发压力是指超声波能量传递到工件之前，焊头施于工件上最大预压力。

焊头下降到与工件接触后，在工件上建立起压力，使接合面紧密接触达到触发压力时，超声焊接机开始产生超声波。

如果触发压力过小接触面不能紧密接触超声波，就不能使工件接触面表面充分融化，形成具有较高强度的接头

4.焊接压力：一般来说，应对工件是以足够的压力使整个结合表面都有较好的接触压力，过低会延长焊接时间，这样会使工件上产生焊缝和质量不佳，压力过高会使焊接破裂，使界面结合欠佳影响焊接强度和焊接质量.

5.频率追踪：由于焊接过程中焊接位置和焊接压力的影响，可能会导致超声波频率的变化频率跟踪是采用自适应方法跟踪超声波的频率，使其基本保持不变。