超聲波焊接機(jī)模具頻率參數(shù)
任何公司的超聲波焊接機(jī)都有一個(gè)中心頻率,例如20KHz、40 KHz等,焊接機(jī)的工作頻率主要由換能器(Transducer)、變幅桿(Booster)、和焊頭(Horn)的機(jī)械共振頻率所決定,發(fā)生器的頻率根據(jù)機(jī)械共振頻率調(diào)整,以達(dá)到一致,使焊頭工作在諧振狀態(tài),每一個(gè)部份都設(shè)計(jì)成一個(gè)半波長的諧振體。發(fā)生器及機(jī)械共振頻率都有一個(gè)諧振工作范圍,如一般設(shè)定為±0.5 KHz,在此范圍內(nèi)焊接機(jī)基本都能正常工作.我們制作每一個(gè)焊頭時(shí),都會(huì)對諧振頻率作調(diào)整,要求做到諧振頻率與設(shè)計(jì)頻率誤差小于0.1 KHZ,如 20KHz 焊頭,我們焊頭的頻率會(huì)控制在19.90—20.10 KHz,誤差為5‰
生產(chǎn)一套超聲波焊接機(jī)模具,要考慮以下各項(xiàng)因素:
1、 產(chǎn)品的要求: 決定模具的使用壽命,磨損率,因而決定采用何種金屬。
2、 產(chǎn)品的形狀: 采用何種熔接工藝,設(shè)定模具的大小,壓力傳達(dá)區(qū),產(chǎn)品在熔合時(shí)可能產(chǎn)生的變形,需要多大功率和何種功能。是否可以一次熔接 完成工作。
3、 產(chǎn)品的塑料性質(zhì):決定模具的工作震幅,那一件工作應(yīng)接受超聲能量,導(dǎo)能線的形式,位置,大小。在不同的塑料組合時(shí),應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)接觸位?
對不同的焊接對象需要有不同工具頭,不管是近場焊接還是傳輸焊接,只有半波長的工具頭才能使焊接端面達(dá)到最大的振幅。超聲波焊接機(jī)模具,有帶振幅放大的和不帶振幅放大的兩種,塑料焊接機(jī)用聲學(xué)系統(tǒng)工具頭,所用材料通常為鋁合金,其端面鍍硬質(zhì)合金,功率較大時(shí)也有用鈦合金材料制成的,該材料疲勞強(qiáng)度比鋁合金高一倍多。
超聲波焊接機(jī)模具:
一、鋁合金(7075、2024、6061-T651):
7075:一般使用于振動(dòng)系統(tǒng)及HORN制造,硬度高、熱傳導(dǎo)性強(qiáng)、韌性佳。
2024:一般使用于HORN制造,韌性佳、熱傳導(dǎo)性強(qiáng)、硬度適中,用于一般熔接塑膠制品。
6061:一般使用于底模制造或較低出力之HORN,韌性佳、硬度比2024次之。
二、SCM8:一般用于埋植螺絲、金屬鑲?cè)?,韌性極佳、硬度高、熱傳導(dǎo)較2024次之。
三、鈦合金:一般用于連續(xù)發(fā)振時(shí)機(jī),韌性極高,熱傳導(dǎo)佳,硬度高,而成本昂貴。
超聲波焊接機(jī)底模治具材質(zhì):
一、鋁合金、鋁鈦合金:通用于金屬或塑膠制品。
二、45C中碳鋼:適用于PVC盒、泡殼等齒形成形治具及其他較硬之金屬或非金屬,如塑鋼、PBT等。
三、SS41鐵材:適用一般性金屬制品或較硬之非金屬。
四、環(huán)氧樹脂:適用不規(guī)則形狀之塑膠制品。
五、PUT樹脂:適用著重外觀,出力小,熔接時(shí)間短之塑膠制品。
六、電 木:適用于一般平面熔接之塑膠制品,或超音波振盤之治具。
超聲波焊接機(jī)模具的振幅參數(shù)
振幅對于需要焊接的材料來說是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù),相當(dāng)于鉻鐵的溫度,溫度達(dá)不到就會(huì)熔接不上,溫度過高就會(huì)使原材料燒焦或?qū)е陆Y(jié)構(gòu)破壞而強(qiáng)度變差。因?yàn)槊恳婚g公司選擇的換能器不同,換能器輸出的振幅都有所不同,經(jīng)過適配不同變比的變幅桿及焊頭,能夠校正焊頭的工作振幅以符合要求,通常換能器的輸出振幅為10—20μm,而工作振幅一般為30μm左右,變幅桿及焊頭的變比同變幅桿及焊頭的形狀,前后面積比等因素有關(guān),形狀來說如指數(shù)型變幅、函數(shù)型變幅、階梯型變幅等,對變比影響很大,前后面積比與總變比成正比。貴公司選用的是不同公司品牌的焊接機(jī),最簡單的方法是按已工作的焊頭的比例尺寸制作,能保證振幅參數(shù)的穩(wěn)定
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