超声波焊接机部件组成

 

一、主动部件：

 

1、超声波发生器

 

超声波发生器会从接通的电源电压中产生各自所需超声波频率的高压。所有与焊接过程相关的数据均被准确测量和评估。发生器保护振动系统免受过载影响，保持振幅（焊头移动）恒定并补偿各自焊头的振动行为。

 

2、换能器

 

换能器是电气和机械环境间的接口。它利用反向的压电效应将电振动转化为机械纵向振动并将其传送到变幅杆和焊头中。

 

3、变幅杆

 

变幅杆经常被称为Booster，能够扩大或缩小换能器产生的振幅。由于变幅杆安装在零结点位置，可以将变幅杆通过零结点位置固定在超声波焊接机上，避免振动臂偏移，传递焊接力。

 

4、焊接模具，又被称为焊头

 

焊头作为真正的主动焊接模具，将机械振动传递到焊接件中，也就是说，它将超声波振动耦合起来。根据几何构造，焊头还能将振幅放大或缩小。

 

换能器、变幅杆和焊头共同形成了所谓的振动臂。振动臂始终与塑料材质和焊接件接触面的几何形状相匹配。

 

二、被动部件：

 

底模或底砧

 

塑料超声波焊接是指在焊缝中按材料相接的方式相互连接。在力的作用下，纵向振动以20kHz、30kHz和35kHz的频率以及5μm到50μm的焊头振幅被导入塑料之中。超声波振动通过焊件和模具的特殊结构聚集在一起。人们将焊件中这些特殊的结构称为导能角。接合区域内的接触点通过输入的高频能量，有针对性的发生变形。接触面和分子链内部的摩擦产生热量，将材料熔化。

 

超声波焊接机的熔焊方法

 

1、熔接法

 

以超音波超高频率振动的焊头在适度压力下，使二块塑胶的接合面产生磨擦热而瞬间熔融接合，焊接强度可与本体媲美，采用合适的工件和合理的接口设计，可达到水密及气密，并免除采用辅助品所带来的不便，实现高效清洁的熔接。

 

2、铆焊法

 

将超音波超高频率振动的焊头，压着塑胶品突出的梢头，使其瞬间发热融成为铆钉形状，使不同材质的材料机械铆合在一起。

 

3、埋植

 

藉着焊头之传道及适当之压力，瞬间将金属零件(如螺母、螺杆等)挤入预留入塑胶孔内，固定在一定深度，完成后无论拉力、扭力均可媲美传统模具内成型之强度，可免除射出模受损及射出缓慢之缺点。

 

4、成型

 

本方法与铆焊法类似，将凹状的焊头压着于塑胶品外圈，焊头发出超音波超高频振动后将塑胶溶融成形而包覆于金属物件使其固定，且外观光滑美观、此方法多使用在电子类、喇叭之固定成形，及化妆品类之镜片固定等。

 

5、点焊

 

①将二片塑胶分点熔接无需预先设计焊线，达到熔接目的。

 

②对比较大型工件，不易设计焊线的工件进行分点焊接，而达到熔接效果，可同时点焊多点。

 

6、切割封口

 

运用超音波瞬间发振工作原理，对化纤织物进行切割，其优点切口光洁不开裂、不拉丝。高周波与超声波是不同的两个概念，高周波是指频率大于100Khz的电磁波，超声波是指频率超过20千赫兹的声波。高周波的焊接原理、熔接原理与超声波也是不一样的，高周波是利用高频电磁场使物料内部分子间互相激烈碰撞产生高温达到焊接和熔接的目的，而超声波是利用摩擦生热的原理产生大量的热量达到焊接和熔接的目的。