超声波焊接机模具的原理与设计(二)

时间:2019-12-20 浏览:
一只焊头的使用寿命关键决定于两个方面:材料、工艺
材料方面:超声波焊接要求金属材料有柔顺性好(声波传递过程中机械损耗小)好的特点,所以最常用的材料为铝合金及钛合金,材料是保证超声波模具寿命于熔接产品效果的主要原因之一,模完成的过程是复杂的。所以不仅是模具工程师设计务必慎重选择材质,亦需了解本身产品要求该使用何种材质,避免因疏忽而影响其时效与品质。
超声波焊接机 
 
现将目前各种材料的特性略述如下:
(一)铝合金(7075-T651,2024-T651,6061-T651)
1、7075T651:使用于振动系统及Horn制造,该材料具有极高的机械屈服强度,硬度高,热传导性强,是理想的超声波模具制造材料;
2、2024T651:-般使用与HORN制造,轫性佳,热传导性强,硬度适中,用于般塑胶制品。
3、6061T651:使用于较低出力之HORN制造,轫性佳,质较软。
(二)、钛合金:用于连续发振的机种,轫性较高,热传导佳,硬度高,而成本昂贵。
(三)、国产硬质铝合金:国产料,于普通铝材加工,热传导低,对超音波机械损耗高,成本低。
超声波焊接机 
超声波模具的振幅参数设计:
振幅对于需要焊接的材料来说是一个关键参数,相当于铬铁的温度,温度达不到就会熔接不上,温度过高就会使原材料烧焦或导致结构破坏而强度变差。其选择的换能器不同,换能器输出的振幅都有所不同,经过适配不同比的变幅杆及焊头。能够校正焊头的工作振幅以符合要求,通常换能器的输出振幅为10- -20μm ;而工作振幅一般为30μm左右。
变幅杆及焊头的变比同变幅杆及焊头的形状,前后面积比等因素有关,形状来说如指数型变幅、函数型变幅、阶梯型变幅等,对变比影响很大,后面积比与总变比成正比。如选用的是不同的焊机,最简单的方法是按已工作的焊头的比例尺寸制作,能保证振幅参数的稳定。
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