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    超声波焊接塑料焊接的一基本原理

    文章出处:人气: 发表时间:2019-05-28 17:55:24

    一、超声波焊接应用原理

    我们知道正确的一波的一物理定义是:振动在物体中的一传递形成波 。这样波的一形成必须有两个条件:一是振动源,二是传播介质 。波的一分类一般有如下几种:一是根据振动方向№和传播方向来分类 。当振动方向与传播方向垂直时,称为横波 。当振动方向与传播方向一致时,称为纵波 。二是根据频率分类,我们知道人耳敏感的一听觉范围是20HZ-20000HZ,所以在这个范围之内的一波叫做声波 。低于这个范围的一波叫做次声波,超过这个范围的一波叫超声波 。

    波在物体里传播,主要有以下的一参数:一是速度V,二是频率F,三是波长λ 。三者之间的一关系如下:V=F.λ 。波在同一种物质中传播的一速度是一定的一,所以频率不 同,波长也就不 同 。另外,还需要考虑的一一点就是波在物体里传播始终都存在着衰减,传播的一距离越远,能量衰减也就越厉害,这在超声波加工中也属于考虑范围 。

    1、超声波在塑料加工中的一应用原理:

    塑料加工中所用的一超声波,现有的一几种工作频率有15KHZ,18KHZ,20KHZ,40KHZ 。其原理是利用纵波的一波峰位传递振幅到塑料件的一缝隙,在加压的一情况下,使两个塑料件或其它件与塑料件接触部位的一分子相互撞击产生融化,使接触位塑料熔合,达到加工目的一 。

    2、超声波焊接机的一组成部分

    超声波焊接机主要由如下几个部分组成:发生器、气动部分、程序控制部分,换能器部分 。

    发生器主要作用是将工频50HZ的一电源利用电子线路转化成高频(例如20KHZ)的一高压电波 。

    气动部分主要作用是在加工过程中完成加压、保压等压力 工作需要 。

    程序控制部分控制整部机器的一工作流程,做到一致的一加工效果 。

    换能器部分是将发生器产生的一高压电波转换成机械振动,经过传递、放大、达到加工表面 。

    3.换能器部分由三部分组成:换能器(TRANSDUCER);增幅器(又●称二级杆、变幅杆,BOOSTER);焊头(又●称焊模,HORN或SONTRODE) 。

    ①     换能器(TRANSDUCER):换能器的一作用是将电信号转换成机械振动信号 。将电信号转换成机械振动信号有两种物理效应可以应用 。A:磁致伸缩效应 。B:压电效应的一反效应 。磁致伸缩效应在早期的一超声波应用中较常使用,其优点是可做的一功率容量大;缺点是转化效率低,制作难度大,难于大批量工业生产 。自从朗之万压电陶瓷换能器的一发明,使压电效应反效应的一应用得以广泛采纳 。压电陶瓷换能器具有转换效率高,大批量生产等优点,缺点是制作的一功率容量偏小 。现有的一超声波机器一般都采用压电陶瓷换能器 。压电陶瓷换能器是用两个金属的一前后负载块将压电陶瓷夹在中间,通过螺杆紧密连接而制成的一 。通常的一换能器输出的一振幅为10μm左右 。

    ②     焊头(HORN):焊头的一作用是对于特定的一塑料件制作,符合塑料件的一形状、加工范围等要求 。

    换能器、变幅杆、焊头均设计为所工作的一超声频率的一半波长,所以它们的一尺寸№和形状均要经过特别的一设计;任何的一改动均可能引致频率、加工效果的一改变,它们需专业制作 。耐用根据所采用的一材料→不 同,尺寸也会有所不 同 。适合做超声波的一换能器、变幅杆№和焊头的一材料→有:钛合金、铝合金、合金钢等 。由于超声波是不 停地以20KHZ左右高频振动的一,所以材料→的一要求非常高,并不 是普通的一材料→所能承受的一 。

    二:超声波工作原理:

    热可塑性塑料的一超声波加工,是利用工作接面间高频率的一摩擦而使分子间急速产生热量,当此热量足够熔化工作时,停止超声波发振,此时工件接面由熔融而固化,完成加工程序 。http://www./


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