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超声波焊接机原理
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超声波塑料焊接机的工作原理
www.jh-sonic.com 浏览: 发布日期:2019-05-31
超声波塑料焊接机结构与工作原理
 
 
 
     超声波塑料焊接原理:由发生器产生由15KHz/20KHz、30KHz、40KHz,的高压,高频信号,通过换能系统,把信号转换为高频机械振动,加于塑料制品工件上,通过工作表面及内在分子间的磨擦而使传导到接口的温度升高,当温度达到此工件本身的熔点时,使工件焊接口迅速溶化,继而填充于接口间的空隙,当振动停止,工件同时在一定的压力下冷却定型,便达成完美的焊接。
 
 
  超声波塑料焊接机由气压传动系统、控制系统、超声波发生器、换能器及工具头和机械装置等组成。
 
 1、气动传动系统  
 
  包括有:过滹器、减压阀、油雾器、换向器、节流阀、气缸等。  
 
  工作时首先由空压机驱动冲程气缸,以带动超声换能器振动系统上下移动,动力气压在中小功率的超声波焊接中气压根据焊接需要调定。
 
2、控制系统  
 
  控制系统由时间继电器或集成电路时间定时器组成。主要功能是:一是控制气压传动系统工作,使其焊接时在定时控制下打开气路阀门,气缸加压使焊头下降,以一定压力压住被焊物件,当焊接完后保压一段时间,然后控制系统将气路阀门换向,使焊头回升复位;二是控制超声波发生器工作时间,本系统使整个焊接过程实现自动化,操作时只启动按钮产生一个触发脉冲,便能自动地完在本次焊接全过程。整个控制系统的顺序是:电源启动一触发控制信号 气压传动系统,气缸加压焊头下降并压住焊触发超声发生器工作,发射超声并保持一定焊接时间 去除超声发射 继续保持一定压力时间 退压,焊头回升 焊接结束。
 
3、超声波发生器
 
  功率较大的超声波塑料焊接机,超声波发生器信号采用频率自动跟踪电路,使发生器输出的频率基本上与换能器谐振频率一致。
 
4、换能器
 
  超声波塑料焊接机用的换能器包括二个部分:1压电部分2固定部分,压电部分:超声波换能器;
 
固定部分:超声波变幅器。换能器通过电能转换为一定机械振动能,传输到超声波变幅器,由变幅器增加或者减小振动能量。
 
 
超声波焊头
 
  对不同的焊接对象需要有不同工具头,不管是近场焊接还是传输焊接,只有半波长的工具头才能使焊接端面达到最大的振幅。工具头,有带振幅放大的和不带振幅放大的两种,塑料焊接机用声学系统工具头,所用材料通常为铝合金,其端面镀硬质合金,功率较大时也有用钛合金材料制成的,该材料疲劳强度比铝合金高一倍多。
 
超声波塑料焊接机的工作原理:   
 
  当超声波作用于热塑性的塑料接触面时,会产生每秒几万次的高频振动,这种达到一定振幅的高频振动,通过上焊件把超声能量传送到焊区,由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大,因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差,一时还不能及时散发,聚集在焊区,致使两个塑料的接触面迅速熔化,加上一定压力后,使其融合成一体。当超声波停止作用后,让压力持续几秒钟,使其凝固成型,这样就形成一个坚固的分子链,达到焊接的目的,焊接强度能接近于原材料强度。超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅,所加压力及焊接时间等三个因素,焊接时间和焊头压力是可以调节的,振幅由换能器和变幅杆决定。这三个量相互用有个适宜值,能量超过适宜值时,塑料的熔解量就大,焊接物易变形;若能量小,则不易焊牢,所加的压力也不能达大。这个最佳压力是焊接部分的边长与边缘每1mm的最佳压力之积。超声波焊接是熔接热塑性塑料技制品的高科技技术,各种热塑性胶件均可使用超声波焊接处理,而不需加溶剂,粘接剂或其他辅助品,其优点是增加多倍生产率,降低成本,提高产品质量。   


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