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超声波焊接机是如何产生热量的?

2022-01-06 09:24

超声波焊机的振幅、频率和波长

在超声波焊接中,纵波以高频传播,导致低振幅机械振动。焊机的电能被转换成往复运动的机械能。为了理解振幅、频率和波长之间的关系,以及它们与发热的关系,我们需要识别超声波焊机的主要部件。

超声波焊机的主要部件有电源、换能器、振幅调制器(有时称为振幅转换器)和焊接头。发电机将电压为120V/240V的50-60Hz电源转换为电压为1300V的20-40khz电源。这些能量被输入传感器,传感器使用圆盘状压电陶瓷将电能转换为机械振动,当高频电流通过时,压电陶瓷会产生应变位移。转换器将振动传输至振幅调制器。振幅调制器放大超声波的振幅,并继续将其传输至焊接头。焊料头继续放大超声波的振幅,并与零件接触。

超声波焊工了解加热速度

对于相同的材料,有三个因素决定加热速率:频率、振幅和焊接压力。对于15Khz、20Khz、30Khz或40Khz等现有设备,频率是固定的。因此,加热速率通常可以通过焊接压力来改变。一般来说,压力越高,加热速度越快。此外,你可以改变振幅,就像压力一样,振幅越大,加热速度越快。

当然,超声波焊机过大的压力和振幅也会对焊接质量产生不利影响,如材料劣化、泄漏、裂纹和溢出。因此,超声波焊接需要一个工艺参数优化的过程。确定了焊接工艺参数后,焊接过程可以实现高速、高强度的稳定输出。这就是超声波焊接在大规模生产中被广泛应用的原因。

超声波焊机时间、距离、功率和能量

焊接所需的热量取决于材料类型、焊接设计和设备规格。控制热量的传统方法是按时间模式焊接,即焊接一定时间。然而,如今的超声波焊接设备通常也允许设置和监测焊接距离、功率和能量。经过适当培训的操作员还可以根据实际情况和不同材料调整参数,以获得一致的焊接结果。这也大大提高了焊接的灵活性和可靠性。

超声波焊接机是如何产生热量的?(图1)

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