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振動-振幅-頻率
在超聲波焊接過程中,將具有確定的振幅,力和持續(xù)時間的機械振動施加到待焊接的材料上。由于分子間和表面摩擦,產生熱量并使材料熔化。
超聲波焊接系統(tǒng)的核心是堆疊。它由壓電轉換器,增強器(振幅變換器)和超聲波發(fā)生器組成。堆棧隨著超聲頻率收縮和擴展。產生的振動是縱波。焊接工具的行程,即峰值位置和零位置之間的距離,被稱為振幅-在超聲波焊接中,振幅在5和50μm之間。
根據(jù)作為材料特性的聲速和頻率計算波長λ。
振幅的定義
幅度a定義為振蕩幅度的一半,即從零到峰值。
單位:千分尺[μm]
頻率的定義
頻率f是每單位時間的周期數(shù)
單位:赫茲[赫茲]
波長的定義
波長l(λ)是沿波的兩個相等狀態(tài)之間的距離。
單位:毫米[mm]
超聲波發(fā)生器運動的示意圖
超聲波焊接機該如何焊接塑料
說到喊姐姐相信大家都不陌生了,在我們的生活中須要進行的焊接工作有很多。與由無定形塑料制成的那些相比,在半結晶塑料的情況下,相同形狀的模制件通常需要更高的發(fā)電機功率輸出或更長的焊接周期和更高的振幅。很多產品在進行生產的時候都需要經過焊接這一工序。隨著科技的快速發(fā)展,超聲波焊接機也成為了常見的焊接機,它在工作的時候焊接的材料也很廣,除了金屬之外還可以對塑料進行焊接,但是很多人對這個都不是很了解,那么今天就讓小編帶大家了解一下超聲波焊接機該如何焊接塑料吧。
當超聲波作用于熱塑性的塑料接觸面時,會產生每秒幾萬次的高頻振動,這種達到一定振幅的高頻振動,通過上焊件把超聲能量傳送到焊區(qū),由于焊區(qū)即兩個焊接的交界面處聲阻大,因此會產生局部高溫。又由于塑料導熱性差,一時還不能及時散發(fā),聚集在焊區(qū),致使兩個塑料的接觸面迅速熔化,加上一定壓力后,使其融合成一體。另一方面,如果施加太大的力,則所有半熔融材料將被擠出焊接區(qū)域,在每一側僅留下冷材料,從而防止強烈的材料結合。當超聲波停止作用后,讓壓力持續(xù)幾秒鐘,使其凝固成型,這樣就形成一個堅固的分子鏈,達到焊接的目的,焊接強度能接近于原材料強度。超聲波塑料焊接的好壞取決于換能器焊頭的振幅,所加壓力及焊接時間等三個因素,焊接時間和焊頭壓力是可以調節(jié)的,振幅由換能器和變幅桿決定。
大家可以看出來超聲波焊接機焊接塑料的步驟還是很復雜的,塑料在我們生活中的應用還是很廣的。我們在了解這些之后對于我們更好的使用它有著很大的幫助?,F(xiàn)在市場上魚龍混雜,大家想要選購的話還是應該選擇專業(yè)的超聲波焊接機廠商,謝謝大家的關注。
超聲波工作原理
頻率高于人的聽覺上限(約為20000赫)的聲波,稱為超聲波,或稱為超聲。
超聲波在媒質中的反射、折射、衍射、散射等傳播規(guī)律,與可聽聲波的規(guī)律并沒有本質上的區(qū)別。但是超聲波的波長很短,只有幾厘米,甚至千分之幾毫米。與可聽聲波比較,超聲波具有許多奇異特性:傳播特性──超聲波的波長很短,通常的障礙物的尺寸要比超聲波的波長大好多倍,因此超聲波的衍射本領很差,它在均勻介質中能夠定向直線傳播,超聲波的波長越短,這一特性就越顯著。功率特性──當聲音在空氣中傳播時,推動空氣中的微粒往復振動而對微粒做功。熔體粘度塑料熔體的粘度(例如,由MFI,熔體流動指數(shù)表示)影響焊接響應。聲波功率就是表示聲波做功快慢的物理量。在相同強度下,聲波的頻率越高,它所具有的功率就越大。由于超聲波頻率很高,所以超聲波與一般聲波相比,它的功率是非常大的??栈饔茅ぉぎ敵暡ㄔ谝后w中傳播時,由于液體微粒的劇烈振動,會在液體內部產生小空洞。這些小空洞迅速脹大和閉合,會使液體微粒之間發(fā)生猛烈的撞擊作用,從而產生幾千到上萬個大氣壓的壓強。微粒間這種劇烈的相互作用,會使液體的溫度驟然升高,起到了很好的攪拌作用,從而使兩種不相溶的液體(如水和油)乳化,并且加速溶質的溶解,加速化學反應。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應稱為超聲波的空化作用。
我們知道正確的波的物理定義是:振動在物體中的傳遞形成波。這樣波的形成必須有兩個條件:一是振動源,二是傳播介質。波的分類一般有如下幾種:一是根據(jù)振動方向和傳播方向來分類。設置熔體零點(整個焊接表面與熱板接觸的位置)有助于使焊接表面正?;?,但如果翹曲太大,需要熔化更多的材料才能達到熔化零點,這將導致零件上的加熱不均勻。當振動方向與傳播方向垂直時,稱為橫波。當振動方向與傳播方向一致時,稱為縱波。二是根據(jù)頻率分類,我們知道人耳敏感的聽覺范圍是20HZ-20000HZ,所以在這個范圍之內的波叫做聲波。低于這個范圍的波叫做次聲波,超過這個范圍的波叫超聲波。
波在物體里傳播,主要有以下的參數(shù):一是速度V,二是頻率F,三是波長λ。三者之間的關系如下:V=F.λ。在塑料的情況下,振動垂直于材料的平面,并且摩擦熱使溫度升高到足以熔化塑料。波在同一種物質中傳播的速度是一定的,所以頻率不同,波長也就不同。另外,還需要考慮的一點就是波在物體里傳播始終都存在著衰減,傳播的距離越遠,能量衰減也就越厲害,這在超聲波加工中也屬于考慮范圍。
臺州市錦亞機械制造有限公司是一家專業(yè)生產塑料線性振動摩擦焊接機,熱鉚焊接機,熱板焊接機,多頭非標型超聲波塑料焊接機,以及非標準設備、自動化設備、治具等研發(fā)、設計、制造及銷售為一體的技術服務性實體公司。