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六月

超声波模具频率参数

作者: 超声波安烽
分类: 焊接知识
发布时间: 2016-06-21 09:20

在超声波焊接中,其实超声波模具设计比较重要的,尤其是超声波模具频率参数,超声波模具振动节点、加工精度、使用寿命等等,一起学习超声波焊接知识。

超声波模具频率参数

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控制在19.90—20.10 KHz,误差为5‰。

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。

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。

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。

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

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