設(shè)計超聲波模具需要注意的事項
超聲波模具的設(shè)計和生產(chǎn)一定是非常的簡單歪架。千萬不要被誤導诽泪,當使用一個加工不當或是未經(jīng)過調(diào)諧的焊頭擒摸,將給你的生產(chǎn)帶來昂貴的損失——它會破壞焊接效果,甚至更嚴重的會直接導致?lián)Q能器或發(fā)生器的損壞唯诞。
因此超聲波模具的設(shè)計絕不像它的外形那樣簡單少迁,相反需要很多的專業(yè)知識和技能——如何保證焊頭能夠最經(jīng)濟的工作?如何保證焊頭能夠?qū)Q能器轉(zhuǎn)換的機械振動能有效地傳遞到工件上诊乐,形成持續(xù)穩(wěn)定的焊接——在恒波超聲绢拓,我們的工程師將每一個環(huán)節(jié)都考慮得非常充分我值。
深圳賽科達超聲波模具是超聲波技術(shù)中最具有技術(shù)深度的一個方面晰等。即使已經(jīng)擁有幾年的設(shè)計和開發(fā)經(jīng)驗,我們還是堅信只有通過嚴格的測試和質(zhì)量控制才能生產(chǎn)出最好的焊頭岸零。我們的工程師將焊頭的聲學特性和機械特性完美的結(jié)合起來歉莫,設(shè)計出最符合客戶需要的產(chǎn)品。
我們生產(chǎn)的每一套焊頭和模具竞蹲,不管是標準產(chǎn)品還是根據(jù)客戶要求定制的张绊,都是用最好的材料制成的同時經(jīng)過反復(fù)的測試。焊頭的外形闸衫、強度以及音頻等各種參數(shù)經(jīng)過多次試驗涛贯,能符合最為嚴格的標準,焊頭和模具達到最完美的匹配蔚出。
1弟翘、 模具的振幅參數(shù)
振幅對于需要焊接的材料來說是一個關(guān)鍵參數(shù),相當于鉻鐵的溫度骄酗,溫度達不到就會熔接不上稀余,溫度過高就會使原材料燒焦或?qū)е陆Y(jié)構(gòu)破壞而強度變差。因為每一間公司選擇的換能器不同趋翻,換能器輸出的振幅都有所不同睛琳,經(jīng)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踏烙,通常換能器的輸出振幅為10—20μm师骗,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讨惩,前后面積比等因素有關(guān)辟癌,形狀來說如指數(shù)型變幅、函數(shù)型變幅步脓、階梯型變幅等晰奉,對變比影響很大,前后面積比與總變比成正比空崇。貴公司選用的是不同公司品牌的焊接機措抒,最簡單的方法是按已工作的焊頭的比例尺寸制作滥尉,能保證振幅參數(shù)的穩(wěn)定
2、 模具頻率參數(shù)
任何公司的超聲波焊接機都有一個中心頻率精克,例如20KHz昼反、40 KHz等,焊接機的工作頻率主要由換能器(Transducer)硅魁、變幅桿(Booster)塔奋、和焊頭(Horn)的機械共振頻率所決定,發(fā)生器的頻率根據(jù)機械共振頻率調(diào)整枯昂,以達到一致醇帅,使焊頭工作在諧振狀態(tài),每一個部份都設(shè)計成一個半波長的諧振體霸瘾。發(fā)生器及機械共振頻率都有一個諧振工作范圍隐听,如一般設(shè)定為±0.5 KHz,在此范圍內(nèi)焊接機基本都能正常工作.我們制作每一個焊頭時唆涝,都會對諧振頻率作調(diào)整找都,要求做到諧振頻率與設(shè)計頻率誤差小于0.1 KHZ,如 20KHz 焊頭廊酣,我們焊頭的頻率會控制在19.90—20.10 KHz能耻,誤差為5‰
3、 振動節(jié)點
焊頭亡驰、變幅桿均被設(shè)計為一個工作頻率的半波長諧振體晓猛,在工作狀態(tài)下,兩個端面的振幅最大隐解,應(yīng)力最小鞍帝,而相當于中間位置的節(jié)點振幅為零,應(yīng)力最大煞茫。節(jié)點位置一般設(shè)計為固定位帕涌,但通常的固定位設(shè)計時厚度要大于3mm,或者是凹槽固定续徽,所以固定位并不是一定為零振幅蚓曼,這樣就會引致一些叫聲和一部分的能量損失,對于叫聲通常用橡膠圈同其它部件隔離袒忿,或采用隔聲材料進行屏蔽价烘,能量損失在設(shè)計振幅參數(shù)時予以考慮
4、 加工精度
超聲波焊頭因為工作于高頻振動情況下蓖桅,應(yīng)盡量保持一個對稱設(shè)計稻漏,以避免聲波傳遞的不對稱性導致的不均衡應(yīng)力及橫向振動(我們所用于焊接的焊頭利用的是超聲波振動的縱向傳遞,對于整個諧振系統(tǒng)而言)舍稽,不均衡振動能導致焊頭發(fā)熱及斷裂俗运。超聲波焊接應(yīng)用于不同行業(yè)對加工精度要求是不同的言盼,對于特別薄的工件如鋰離子電池極片與極耳的焊接、金箔等的包覆等對加工精度的要求非常高帜贝,我們所有的加工設(shè)備均采用數(shù)控設(shè)備(如加工中心等)筐成,這樣才能保證加工出來的精度符合要求。
5示谐、 模具使用壽命
一只焊頭的使用壽命關(guān)鍵決定于兩個方面:一谣皇、材料,二拔调、工藝
材料方面:超聲波焊接要求金屬材料有柔順性好(聲波傳遞過程中機械損耗衅友亍)好的特點,所以最常用的材料為鋁合金及鈦合金鸠真。
材料是保證超聲波模具壽命于熔接產(chǎn)品效果的主要原因之一悯仙,模具完成的過程是復(fù)雜的龄毡。所以不僅是模具工程師設(shè)計務(wù)必慎重選擇材質(zhì)吠卷,亦需了解本身產(chǎn)品要求該使用何種材質(zhì),避免因疏忽而影響其時效與品質(zhì)÷倭悖現(xiàn)將目前各種材料的特性略述如下:(恒波公司均采用世界名牌美國ALCOL公司產(chǎn)品祭隔,該公司的7075-T651鋁材達到美國鋁業(yè)行業(yè)協(xié)會AAA標準)
一、鋁鎂合金(7075-T651,2024-T651,6061-T651)
1路操、7075T651:使用于振動系統(tǒng)及Horn制造疾渴,該材料具有極高的機械屈服強度,硬度高屯仗,熱傳導性強搞坝,是理想的超聲波模具制造材料;
2魁袜、2024T651:一般使用與HORN制造桩撮,軔性佳,熱傳導性強筛毡,硬度適中仆腐,用于一般塑膠制品。
3敢铲、6061T651:使用于較低出力之HORN制造鉴凸,軔性佳,質(zhì)較軟垮软。
二驴涡、鈦合金: 用于連續(xù)發(fā)振的機種,軔性較高伊屈,熱傳導佳觅符,硬度高翅栖,而成本昂貴。
三见毒、國產(chǎn)硬質(zhì)鋁合金:國產(chǎn)料谅褪,用于普通鋁材加工,熱傳導低吴攒,對超音波機械損耗高张抄,成本低。
生產(chǎn)一付超聲波模具洼怔,要考慮以下各項因素:
∈鸸摺1、 產(chǎn)品的要求: 決定模具的使用壽命镣隶,磨損率极谊,因而決定采用何種金屬。
“财瘛2轻猖、 產(chǎn)品的形狀: 采用何種熔接工藝,設(shè)定模具的大小域那,壓力傳達區(qū)咙边,產(chǎn)品在熔合時可能產(chǎn)生的變形,需要多大功率和何種功能次员。是否可以一次熔接 完成工作败许。
3淑蔚、 產(chǎn)品的塑料性質(zhì):決定模具的工作震幅檐射,那一件工作應(yīng)接受超聲能量,導能線的形式崔捌,位置洪防,大小。在不同的塑料組合時悄针,應(yīng)怎樣設(shè)計接觸位汁恍?
4铛邦、 優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)
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