工作原理: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到最大的振幅。工具頭,有帶振幅放大的和不帶振幅放大的兩種,塑料焊接機用聲學系統工具頭,所用材料通常為鋁合金,其端面鍍硬質合金,功率較大時也有用鈦合金材料製成的,該材料疲勞強度比鋁合金高一倍多。

1模具常用材質

超聲波模具材質:
一、鈦合金(7075、2024、6061-T651):
7075:一般使用于振動系統及HORN製造,硬度高、熱傳導性強、韌性佳。
2024:一般使用於HORN製造,韌性佳、熱傳導性強、硬度適中,用於一般熔接塑膠製品。
6061:一般使用於底模製造或較低出力之HORN,韌性佳、硬度比2024次之。
二、SCM8:一般用於埋植螺絲、金屬鑲入,韌性極佳、硬度高、熱傳導較2024次之。
三、鈦合金:一般用於連續發振時機,韌性極高,熱傳導佳,硬度高,而成本昂貴。
底模治具材質:
一、鋁合金、鋁鈦合金:通用於金屬或塑膠製品。
二、45C中碳鋼:適用於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:適用一般性金屬製品或較硬之非金屬。
四、環氧樹脂:適用不規則形狀之塑膠製品。
五、PUT樹脂:適用著重外觀,出力小,熔接時間短之塑膠製品。
六、電 木:適用於一般平面熔接之塑膠製品,或超音波振盤之治具。

2超聲波焊接機模具參數

1、模具的振幅參數
振幅對於需要焊接的材料來說是一個關鍵參數,相當於鉻鐵的溫度,溫度達不到就會熔接不上,溫度過高就會使原材料燒焦或導致結構破壞而強度變差。因為每一間公司選擇的換能器不同,換能器輸出的振幅都有所不同,經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,前後面積比等因素有關,形狀來說如指數型變幅、函數型變幅、階梯型變幅等,對變比影響很大,前後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,最簡單的方法是按已工作的焊頭的比例尺寸製作,能保證振幅參數的穩定</a>
2、 模具頻率參數
任何公司的超聲波焊接機都有一個中心頻率,例如20KHz、40 KHz等,焊接機的工作頻率主要由換能器(Transducer)、變幅桿(Booster)、和焊頭(Horn)的機械共振頻率所決定,發生器的頻率根據機械共振頻率調整,以達到一致,使焊頭工作在諧振狀態,每一個部份都設計成一個半波長的諧振體。發生器及機械共振頻率都有一個諧振工作範圍,如一般設定為±0.5 KHz,在此範圍內焊接機基本都能正常工作.我們製作每一個焊頭時,都會對諧振頻率作調整,要求做到諧振頻率與設計頻率誤差小於0.1 KHZ,如 20KHz 焊頭,我們焊頭的頻率會控制在19.90—20.10 KHz,誤差為5‰</a>
生產一套超聲波模具,要考慮以下各項因素:
1、 產品的要求: 決定模具的使用壽命,磨損率,因而決定採用何種金屬。
2、 產品的形狀: 採用何種熔接工藝,設定模具的大小,壓力傳達區,產品在熔合時可能產生的變形,需要多大功率和何種功能。是否可以一次熔接 完成工作。
3、 產品的塑料性質:決定模具的工作震幅,那一件工作應接受超聲能量,導能線的形式,位置,大小。在不同的塑料組合時,應怎樣設計接觸位?

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