超声波焊接机模具知识

2016年05月14日

1、超声波模具频率参数

任何公司的超声波焊接机都有一个中心频率,例如20KHz、15KHZ、30KHZ、40 KHz等,超声波焊接机的工作频率主要由超声波换能器(Transducer)、超声波变幅杆(Booster)、和超声波模具焊头(Horn)的机械共振频率所决定,发生器的频率根据机械共振频率调整,以达到一致,使超声波模具焊头工作在谐振状态,每一个部份都设计成一个半波长的谐振体。超声波发生器及机械共振频率都有一个谐振工作范围,如一般设定为±0.5 KHz,在此范围内超声波焊接机基本都能正常工作。我们制作每一个超声波模具焊头时,都会对谐振频率作调整,要求做到谐振频率与设计频率误差小于0.1 KHZ,如 20KHz 超声波模具焊头,我们超声波模具焊头的频率会控制在19.90—20.10 KHz,误差为5;。

2、超声波模具振动节点

超声波模具焊头、超声波变幅杆均被设计为一个工作频率的半波长谐振体,在工作状态下,两个端面的振幅最大,应力最小,而相当于中间位置的节点振幅为零,应力最大。节点位置一般设计为固定位,但通常的固定位设计时厚度要大于3mm,或者是凹槽固定,所以固定位并不是一定为零振幅,这样就会引致一些叫声和一部分的能量损失,对于叫声通常用橡胶圈同其它部件隔离,或采用隔声材料进行屏蔽,能量损失在设计振幅参数时予以考虑。

 

3、超声波模具加工精度

超声波焊头因为工作于高频振动情况下,应尽量保持一个对称设计,以避免声波传递的不对称性导致的不均衡应力及横向振动(我们所用于焊接的焊头利用的是超声波振动的纵向传递,对于整个谐振系统而言),不均衡振动能导致超声波模具焊头发热及断裂。超声波焊接应用于不同行业对加工精度要求是不同的,对于特别薄的工件如锂离子电池极片与极耳的焊接、金箔等的包覆等对加工精度的要求非常高,我们所有的加工设备均采用数控设备(如加工中心等),这样才能保证加工出来的精度符合要求。

4、超声波模具使用寿命

一只超声波模具焊头的使用寿命关键决定于两个方面:一、材料,二、工艺。材料方面:超声波焊接要求金属材料有柔顺性好(声波传递过程中机械损耗小)好的特点,所以最常用的材料为铝合金及钛合金。材料是保证超声波模具寿命于熔接产品效果的主要原因之一,超声波模具完成的过程是复杂的。所以不仅是超声波模具工程师设计务必慎重选择材质,亦需了解本身产品要求该使用何种材质,避免因疏忽而影响其时效与品质。

 

5、超声波塑料焊接模具应用

玩具业:如玩具枪、水枪、电话、公仔及一般塑料玩具;电子业:笔记本电池、U盘、胶表壳、尼龙表带、计算机、音箱包壳、手提电话电池等;汽车业:前角灯、后车灯、回望镜、汽车内饰件、汽车隔音棉等;包装业:化妆盒、PVC包装盒、牙膏管、塑料瓶盖、塑胶桶盖等;一般商业制品:打字机色带、录影带盒、录音带盒、电脑磁碟等

来源:天津上荣超音波电子设备有限公司
天津上荣超音波电子设备有限公司
张明敬
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天津上荣超音波设备有限公司,是一家集研发、设计、生产、销售、售后服务于一体的高科技企业,专业从事各种材料精密加工工艺和自动化技术研究并致力于提供完整的塑料焊接解决方案。工厂拥有一批长期从事超声波技术研究的高级人才,已建成覆盖华北、华中、华南和东南沿海的完善销售网络。 目前产品系列有:超声波塑料焊接机、定位旋转焊接机、超声波金属焊接机、瓶盖旋转机、热板机、热铆机、振动摩擦焊接机等塑料焊接设备;各种非标专用机设备设计与制造。 广泛应用于汽车行业、电子行业、无纺布行业、家电行业、办公行业、包装行业、玩具行业等众多领域。