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1、先力超聲波有很公司 超聲波技術及應用講座資料 聯絡人:刘永彥，張伟林 地址:深圳市，尨华镇工业东路175号鵬峰发工业園2棟1楼 電話:0755-27745593 手機:13902264067,13699892023,主要講座内容,一)超声波焊接 超声波基本原理 应用范围 聚合体材料 焊接工件导向設計/塑膠件設計 模具技术,什么是超声波？,超声波是一种超出人听觉范围的振动机械能。 一般人的听觉范围不会超过18.5KHz。 焊机的工作频率为20KHz,30KHz和40KHz。,超 声 焊 接,系 统 组 件,发生器 控制器 支架 换能器 调幅器 焊头 夹具,压强,下降速率,力,X,频率,X,振幅,
2、速率因素,速率,功率因素,能量 = 功率 X 时间,力可以改变,超声波焊接机,汽車,家电,医疗,包裝,玩具,纺织,超声波六个主要应用技术,熔接 铆焊 嵌插焊 点焊 成形焊 去浇口,超 声 熔 接,铆焊,标 准 轮 廓,焊头,焊 前 焊 后,D = 柱头直径,铆焊,丘 形 柱,铆焊,焊 前 焊 后,D = 圆柱直径,1.5D,0.5D,锯齿铆焊,铆焊,焊 前 焊 后,平齐铆焊,铆焊,焊 前 焊 后,铆焊,铆焊,嵌焊,对于垂直孔洞的直纹和导入,点焊,焊 前 焊 后,成形焊,去 浇 口,往复折弯运动,机械振动标准波形,去浇口,正确的浇口设计,不正确的浇口设计,浇 口 设 计,去浇口,浇口区域,相接触
3、的熔化区,光滑的浇口区,去浇口,聚合体材料,高 聚 物 之 焊 接 特 性,高聚物分类, 热固型塑料 热塑性塑料,物 理 结 构,半结晶型 无定型,结 构,无 定 形,半结晶型,温度比热图,比热,温度,半结晶型,无定形,Tg Tm,近区和远区焊接,近区 第一选择,远区 第二选择,Horn,Horn,Amplitute Reference Guide,无定形樹脂 Microns 0.00X” ABS 30-70 1.2-2.8 ASB/PC 70-125 2.8-5.0 PMMA 40-70 1.6-3.0 PC 65-100 2.4-4.0 半结晶形樹脂 Acetal 75-125 3.0-5
4、.0 Nylon 60-125 3.0-5.0 PE 90-125 3.6-5.0 PP 90-125 3.6-5.0,其它因素对焊接影响,脫模劑/潤滑劑 填料 二次料 阻燃劑 颜料,脱 模 剂,内润滑剂,. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .,硅酮 / 聚四氟乙烯 脂肪酸,填 料,类型 玻璃纤维 滑石 碳酸钙 百分比,二或多次反覆料,颜 料 工艺参数需作调整。,导向和塑膠件設計,基本导向 阶梯 槽型 纹理表面 剪切 膠件設計,能 量 导向,温度,温度,时间,时间,能量导向之优点,增加接口强度 减少飞溅 减少焊接时间 所需振幅
5、较低,基本能量导向,阶 梯 导向,W 8,W 8,W 3 (min. 0.23” 0.6mm),W,(min. 0.080” 2mm),焊 前 焊 后,滑配合,+ 0.010” - 0.025” (0.25-0.64mm),槽型导向,能量导向和纹理表面,纹 理 的 优 点,增强接头强度 减小飞溅 减少焊接时间 较低振幅,无纹理,有纹理,无纹理 (50ms),有纹理 (50ms),无纹理 (100ms),有纹理 (100ms),无纹理 (150ms),有纹理 (150ms),无纹理 (200ms),有纹理 (200ms),能量导向 连续十字交叉能量导向,能量导向 中断的十字交叉能量导向,能量导向
6、 带纹理的刀刃,焊 前 焊 后,能量导向 和内壁垂直,能量导向 中断,剪 切 导向,焊 前 焊 后,焊接深度,干涉 (0.2mm),夹 具,最小导入 0.020” (0.5 mm),剪切接口：焊接深度,推荐 1.25W 最小 0.5W 最大 1.75W,(W = 壁厚),剪切接口优点,机型强度高，密封性好 适用于所有热塑性塑料 防止半结晶型树脂的早期固化,剪切接口的局限,需要紧密公差 需要刚性侧壁支撑 零件尺寸 不规则外形,其它设计考虑因素,尖角 孔洞和弯曲 附加物 振动膜 焊头接触,尖 角,避免 推荐,孔洞和弯曲,潜在的焊接盲区,半结晶型树脂,无定型树脂,空洞,附 加 物,潜在的裂纹点,附加
7、物,焊 头,振 动 膜,焊接时间改小 振幅加大或减小 Amplitude ProfilingTM 焊头中心柱塞 内壁加厚 内部支撑筋,焊 头 接 触,正 确,不 正 确,耦合面,太小,焊 头 接 触,增加法兰以便焊头直接位于焊接区域上,模具技术,換能器 調幅器 焊头 底座,压 电 陶 瓷,通电前,通电后,H,H,标 准 振 幅,可能损坏的原因,横向振动 过 热 撞 击 焊头频率相差大 不適當調幅器,什么是调幅器？,调幅器是铝合金或钛合金材料制成的一个半波长共振部分。它安置于换能器和焊头之间，调节传递至焊头的振动幅度。,1:0.6,1:1,1:1.5,1:2.0,1:2.5,1:0.6,1:1,
8、1:1.5,1:2.0,调幅器的增益,压强,下降速率,力,X,频率,X,振幅,速率因素,速率,功率因素,能量 = 功率 X 时间,力可以改变,负载,黑色,银色,无调幅器,金色,压 力,输出振幅与输入振幅之比。,终值 = 增益量振幅,增 益,:,:,换能器,20微米,黑色调幅器,焊头,微米,换能器,20微米,绿色调幅器,焊头,微米,如何选择调幅器,可咨询本公司应用部 超声焊头有其相应的调幅器增益极限 工件塑膠特性,面積大少,形狀-振幅 应用之種類-铆焊,点焊,嵌插焊等,焊 头,定义 材料 表面处理 焊头设计,长度通常为波长的一半，能产生共鸣的金属部分可以将振动能量传递给塑件。,焊 头,材 料,钛合金 铝合金 冷凝钢,焊 头 设 计,频率 振幅 振幅与应力 沟槽设计 全波焊头 复合（子母）焊头 可更换焊嘴 有限元分析 特殊焊头 故障检修,频率,有20Kz,30Kz和40Kz 模具频率在上/下50Hz范围以內 品質好的焊头 産生最大效率 不易發熱 不易损壞換能器 生産出品質良好和稳定産品 客户安心使用,什么是振幅,
