超声波焊接机关键性能参数 |
Release Time:2025-01-05 11:03:09 | Browse Number:222 |
超声波焊接机关键性能参数 1. 转换效率:高转换效率设备将更多电能转为焊接机械能,焊接高性能塑料时可提供充足能量;低转换效率则致焊接能量不足,塑料或金属熔化不充分,降低焊接强度(拉力及阻抗)与质量。必能信BRANSON(中国本土品牌BROOSON,VE)电路能达到80%-95%。还有其它品牌如DUKANE,SONICS,SCHUNK,HERRMANN等国际品牌都在80%以上。
2. 超声波焊接速度,取决于频率、振幅(频率X振幅=千米)。 每秒高振动次数让能量聚焦精准,高频速促分子摩擦生热。振幅关乎能量输出,120um 的振幅则赋予设备磅礴能量输出,强力机械振动让待焊接材料间摩擦加剧,热量快速积聚,塑料、金属等材料融合进程大幅提速,单个焊接周期锐减,产量呈倍数攀升,于塑料(金属)焊接场景更是成效卓著,让部件转瞬紧密相连。二者合理匹配来达到焊接要求。真正开启超声波高速焊接新时代.如;20KHZ,终端输出振幅120um,其焊接速度 (20KHZX120UM=2.4KM).如;40kHz,终端输出振幅120um, (40KHZX120UM=4.8KM)频率主宰焊接速度,是20KHZ的一倍。这个与超声波电路设计和换能器至关重要。放眼全球能做到的只有广东为一超声波科技有限公司。现有规格:40KHZ,输出120UM,单个换能器输出3500W.组合输出7KW。30KHZ,输出120UM,单个换能器输出4500W,组合输出9KW。稳定可靠的设备运行,不仅带来产量飞跃,更以卓越焊接质量,降低次品率、节约成本,为客户创造更高产品价值,重塑行业价值标杆,定义超声波焊接新高度。
3. 焊接相对相熔性:(焊接速度X转换效率X输出能量=相对相熔性)相熔性好的设备利于塑料(或金属)材料相互融合,对多层不同塑料(金属)焊接,能使结合界面均匀牢固;相熔性差会导致塑料(金属)融合不均,焊接含添加剂或填充剂的塑料时易出现缺陷。如:必能信电路,频率40KHZ,输出振幅120um。转换效率90%(40KHZX120UMX90%X输出能量J=4.32JM)
超声波设备的材料相熔性、性能稳定性以及参数精确性在超声波焊接质量中起着关键作用: -材料相熔性:直接关系到两种金属在焊接时能否有效融合,是焊接成功的基础条件之一。 -性能稳定性:稳定的设备性能能够确保焊接过程的一致性,最大程度减少因设备自身波动引发的质量问题,保证焊接质量的稳定可靠。 -参数精确性:精准的参数设定,包括功率、时间等,是实现高质量焊接的重要保障,能确保焊接过程按照理想状态进行。 同时,超声波设备的焊接相熔性与电路设计紧密相连。优质的电路设计能够对超声波的能量输出、频率及振幅等关键要素进行精准把控,进而提升焊接相熔性。较高的焊接相熔性意味着焊接过程中材料融合更充分,焊接接头质量更优,如焊接强度更高、密封性更好等,这也体现出高端设备与普通设备在焊接质量上的显著差异,这种差异会对实际焊接产品的质量产生深远影响。
此外,超声波能量转换效率对焊接相熔性至关重要。在焊接过程中,电能需经换能器转换为高频机械振动能,转换效率高时,更多的电能能够转化为焊接所需的有效能量,使焊接界面金属发生更剧烈的摩擦、更大程度的塑性变形以及更优的原子扩散,从而显著增强焊接相熔性。例如,高效的换能器能精准地将电能按设定频率和振幅转化为振动能,让焊接工具头以最佳状态作用于材料,促使材料在短时间内实现良好融合。反之,若转换效率低,焊接能量不足,材料难以充分软化和融合,焊接相熔性必然降低。
焊接设备基本参数 1. 超声频率:通常在 20 - 40kHz 范围。高频适用于小型精密塑料制品,能精细振动使能量均匀分布;低频用于大型厚壁制品,可产生较大振幅提供充足焊接能量。 2. 振幅:直接关联焊接能量,振幅过大致塑料过度熔化分解产生飞边,过小则无法充分软化塑料,影响焊接强度。 3.超声波焊接主要有时间模式、能量模式和峰值功率模式这几种焊接模式。 1>. 时间模式 - 这是最基本的模式。在这种模式下,焊接时间是预先设定好的参数。超声波发生器按照设定的时间长度输出能量来进行焊接。 - 优点是操作简单,容易理解和设置。例如在焊接一些对能量要求不是特别精确,且材料和形状比较固定的小型塑料制品时比较适用。 - 缺点是如果材料或者其他焊接条件发生变化,容易出现焊接质量不稳定的情况。因为它不会根据实际焊接过程中的能量传递情况自动调整。 2>. 能量模式 - 能量模式是根据焊接所需的能量大小来设定参数的。超声波发生器会监测输出的能量,当达到设定的能量值时,焊接过程就会停止。 - 这种模式的优点是能够更好地适应不同的材料厚度、硬度等变化。例如,在焊接多层复合材料时,即使各层材料的性质有所差异,能量模式也能通过调整能量供给,确保良好的焊接效果。 - 缺点是设备成本相对较高,因为需要能够精确监测能量输出的装置。而且能量的设定需要一定的经验和试验来确定准确数值。 3>. 峰值功率模式 - 该模式重点关注焊接过程中的功率峰值。通过控制功率的峰值来调节焊接能量的输入。 - 它适用于一些对焊接瞬间能量要求较高的特殊材料或结构。比如,某些具有特殊涂层或者对热敏感的材料,需要在短时间内输入较大的峰值功率来完成焊接,同时避免过多的热量积累对材料造成损害。 - 不过这种模式对设备的功率控制精度要求非常高,并且参数调整较为复杂,需要专业人员操作。 4>.距离模式;在超声波焊接中,有一种基于距离监测的焊接模式。这种模式下,会通过传感器精确测量焊头与焊件之间的距离。当距离达到预设的合适焊接距离时,设备才开始进行焊接动作。 例如,一些高精度的超声波焊接设备,利用光栅尺和磁栅尺测距等传感器技术,能够精准地把控这个距离。这样可以确保每次焊接时,超声能量都能在最佳的距离下传递,避免因为距离不当而导致的焊接质量问题,如虚焊或者过焊等情况。 三、焊接压力 1. 初始压力:焊接起始阶段,合适压力确保部件紧密接触,保障超声波能量传至焊接界面,压力不当会阻碍能量传递或挤出过多塑料,影响质量。 2. 保压时间和压力:焊接后适当保压,让塑料冷却时维持融合态,有助于形成牢固接头。 四、焊接模具设计 1. 形状和尺寸:与塑料制品焊接部位精准匹配,尺寸精度高,可使超声波能量集中于焊接区,提升能量利用效率。 2. 模具材料:采用如钛合金等声学传导性良好的材料,确保超声波高效传至塑料表面。
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