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什么是超聲波
超聲波振動(dòng)是機(jī)械縱波
實(shí)現(xiàn)塑料材料的變形
引起分子間的摩擦
產(chǎn)生的摩擦熱產(chǎn)生熔化物,其將分子內(nèi)的連接配偶體鍵合。
由于材料的阻抗,機(jī)械振動(dòng)的吸收和反射,會(huì)發(fā)生摩擦:
分子中的內(nèi)部摩擦鍵=耗散功
連接伙伴之間的外部摩擦=表面摩擦
超聲波焊接接口類型簡介
正確的接口設(shè)計(jì)對(duì)成功進(jìn)行超聲波焊接非常重要。超聲波焊接一般都要求熔接口要小,接觸面要統(tǒng)一。接口設(shè)計(jì)取決于焊接的材料,焊件的形狀以及焊件要求等因素。通常連接的三角形狀部分會(huì)聚集超聲能量,并快速融化形成焊接面。
為取得較好效果,人們已經(jīng)開發(fā)出多種接口形式,但歸結(jié)起來主要有三種類型:對(duì)接接口、剪切接口和斜接接口,其它形式的接口均是在此基礎(chǔ)上改進(jìn)后的產(chǎn)物。
(1)帶能量導(dǎo)向楔(Wedge-Shapes Energy Director)的對(duì)接接口(Butt Joint)適用于焊接非結(jié)晶性塑料,而對(duì)半結(jié)晶性塑料,其焊接質(zhì)量欠佳。由于半結(jié)晶性塑料在熔融狀態(tài)的流動(dòng)溫度范圍比較窄,能量導(dǎo)向楔在熔化后又會(huì)很快 固化,難于鋪展到整個(gè)對(duì)接接口表面,導(dǎo)致只能在能量導(dǎo)向楔的附近形成焊縫,焊接強(qiáng)度很低。在某些情況下,當(dāng)熱板焊接工具長時(shí)間運(yùn)行時(shí),材料殘留物會(huì)積聚在熱板上并導(dǎo)致性能差異。
(2)剪切接口(Shear Joint)是焊接半結(jié)晶性塑料較有效的接口形式。在焊接過程中,初期接觸的局部物料熔化,然后熔化在兩部件過盈部分(Interference)的物料間連續(xù)不斷地進(jìn)行,在壓力作用下,兩部件沿著側(cè)壁套進(jìn)而連接在一起。熔體粘度塑料熔體的粘度(例如,由MFI,熔體流動(dòng)指數(shù)表示)影響焊接響應(yīng)。這種接口形式同樣適用于非結(jié)晶性塑料,且較適用于圓柱形部件,并能形成強(qiáng)度很高的氣密性焊接。
(3)斜接接口(Scarf Joint)也適用于半結(jié)晶性塑料,這是因?yàn)槿刍^程發(fā)生在整個(gè)接口表面,不涉及熔融塑料的流動(dòng)。常用于上端是薄壁部件的場(chǎng)合,接口為環(huán)形或橢圓形輪廓的部件,以避免在斜接拐角處出現(xiàn)配合及接觸問題。
臺(tái)州市錦亞機(jī)械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動(dòng)摩擦焊接機(jī),熱鉚焊接機(jī),熱板焊接機(jī),多頭非標(biāo)型超聲波塑料焊接機(jī),以及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及銷售為一體的技術(shù)服務(wù)性實(shí)體公司。
超聲波焊接機(jī)械裝備就是指在焊接生產(chǎn)中與焊接工序相結(jié)合,所謂的輔助裝置和設(shè)備是為了與焊機(jī)進(jìn)行區(qū)別。
超聲波焊機(jī)是在焊接過程中的核心裝備,包括超聲波焊接控制箱、超聲波焊機(jī)機(jī)頭、超聲波焊接電源等等,有著自己獨(dú)立的系統(tǒng),不屬于焊接機(jī)械裝備的范疇。
然而超聲波焊接機(jī)械裝備相對(duì)于焊機(jī)處于輔助地位,是配合焊機(jī)進(jìn)行焊機(jī)生產(chǎn)的裝置和設(shè)備。
超聲波焊接機(jī)械裝備對(duì)焊接生產(chǎn)的作用是多方面的,主要保證焊接質(zhì)量,提高焊接生產(chǎn)率,改善工人的作業(yè)條件,實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化焊接生產(chǎn)過程四個(gè)方面。
1、提高產(chǎn)量。隨著率焊接方法的采用,輔助時(shí)間所占的比例更大。如果不相應(yīng)地采用機(jī)械化和自動(dòng)化程度較高的焊接夾具與胎具,這種率的焊接方法也顯示不出它的優(yōu)越性。例如,制作一個(gè)壁厚為16毫米的圓筒節(jié),用埋弧自動(dòng)焊焊接一條長1.6米的縱向焊縫,雖然只用了8分鐘但是裝配、架設(shè)焊接機(jī)頭和安置焊劑墊等輔助時(shí)間就需要用40分鐘。焊接時(shí)間占總生產(chǎn)時(shí)間的五分之一,有五分之四的時(shí)間花費(fèi)在裝配等輔助作業(yè)上。接下來,模塊快速冷卻到程序化的釋放溫度,這確保材料重新固化并且不會(huì)粘在沖頭上。使用焊接工裝夾具后,可以省去很多輔助工作的時(shí)間。不同的焊縫,所用的輔助時(shí)間可能不同。但是,只要正確地使用焊接夾具,一般都可以減少50一90%輔助時(shí)間,從而能夠提高產(chǎn)量。
2、提高產(chǎn)品質(zhì)量。一個(gè)焊件在自由狀態(tài)下焊接,焊后一般都要發(fā)生變形。如果它超出技術(shù)要求,就會(huì)影響到后面總裝配工作,或者影響到產(chǎn)品將來的工作性能。利用焊接夾具,可以準(zhǔn)確地對(duì)焊件定位和牢靠地夾緊。開放時(shí)間太長(轉(zhuǎn)換)一旦塑料部件被加熱,工具將縮回,然后將兩個(gè)部件合在一起以在力的作用下密封。焊接時(shí),它的變形就受到限制。苔輔之以反變形的措施,焊后焊件就可以符合產(chǎn)品圖紙所要求的形狀和尺寸“。特別是對(duì)那些尺寸精度要求高的焊炳不使用焊接央具,是無法達(dá)到技術(shù)要求。
3、擴(kuò)大焊機(jī)的工作范用。一臺(tái)的埋弧自動(dòng)焊機(jī),如果沒有夾具或胎具配合使用,它只能焊接乎焊位置的直線焊縫。如果設(shè)計(jì)一套滾輪轉(zhuǎn)胎,它就能焊接圓筒形焊件上的環(huán)焊縫。將一個(gè)塑料部件與另一個(gè)塑料部件旋轉(zhuǎn),它們之間的摩擦?xí)购附咏宇^中的材料熔化。焊接變位機(jī)還能把各種位置的角焊縫調(diào)整到。船形”位置,焊接機(jī)頭就像在平焊位置上一樣對(duì)它進(jìn)行焊氏這樣就擴(kuò)大了自動(dòng)焊機(jī)的應(yīng)用范圍,充分發(fā)揮自動(dòng)焊機(jī)的潛力。
4、改善勞動(dòng)條件。手工裝配的勞動(dòng)強(qiáng)度大,焊接時(shí)靠人力去翻轉(zhuǎn)工件是不可能的,也不安全。使用輕巧靈便的焊接夾具或機(jī)械化自動(dòng)化程度較高的焊接胎具,去代替人工定位、央緊、翻轉(zhuǎn)工件等,就能改善工人的勞動(dòng)條件。手工焊接的局限性超聲波手工焊機(jī)具有通過鉚接,材料重疊和通過頂層焊接到基層中將兩個(gè)部件連接在一起的能力。例如機(jī)械設(shè)備焊接時(shí)通常會(huì)出現(xiàn)設(shè)備變形,要對(duì)其進(jìn)行矯正十外因難,而且勞動(dòng)強(qiáng)度大。如果通過焊接夾具減少或防止了焊接變形,就有可能取消掉這道繁重的矯正工序。
5、提高經(jīng)濟(jì)效益。制作焊接夾具雖然要增加產(chǎn)品的成本。但是,決定產(chǎn)品成本的因素主要是;原材料消耗和工時(shí)消耗。各種裝備和設(shè)備投資以及管理費(fèi)用等,僅僅是分?jǐn)偟矫總€(gè)產(chǎn)品的一部分。為了使汽車更輕,更省油,汽車制造商正在將鋁作為汽車車身的主要金屬。一旦、焊接夾具發(fā)揮作用,它就能減少裝配和焊接工時(shí)的消乾從而提高了產(chǎn)量;由于質(zhì)量提高了,就可以減少或取消焊后矯正變形或修補(bǔ)工藝缺陷的工序,使整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期縮短。
在超聲波焊接生產(chǎn)中使用機(jī)械裝備的目的是為了保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量,從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,并擴(kuò)大超聲波焊接設(shè)備的使用范圍。在焊接生產(chǎn)中可根據(jù)經(jīng)濟(jì)和效益來判定是否采用超聲波焊接機(jī)械裝備。