超聲波焊接模具用什么材料(超聲波 焊接原理)
今天給各位分享超聲波焊接模具用什么材料的知識,其中也會對超聲波 焊接原理進行解釋,現(xiàn)在開始吧!
超聲波焊頭是什么材料
超聲波焊頭是什么材料
超聲波焊頭是什么材料,一提起超聲波焊頭,相信大家都沒有太大的了解,其實超聲波焊接頭也叫超聲波模具,通常制作超聲波焊頭也有很多種材料,下面一起來了解更多的超聲波焊頭是什么材料。
超聲波焊頭是什么材料
超聲波焊接頭制作材料有很多,鋁合金、鈦合金等都有。超聲波焊接頭也叫超聲波模具,工具頭,有帶振幅放大的和不帶振幅放大的兩種,塑料焊接機用聲學系統(tǒng)工具頭,所用材料通常為鋁合金,其端面鍍硬質合金,功率較大時也有用鈦合金材料制成的,該材料疲勞強度比鋁合金高一倍多。超聲波焊接頭超聲波模具為超聲波塑料焊接機配合使用,目的在于對塑料產品進行焊接。
超聲波塑料焊接機由于使用場合及焊接材料不同,焊接尺寸大小不一樣,其規(guī)格也是各式各樣的。其輸出功率從手工焊。超聲波使用場合及焊接材料不同,焊接尺寸大小不一樣,其規(guī)格也是各式各樣的,對不同的焊接對象需要有不同工具頭,不管是近場焊接還是傳輸焊接,只有半波長的工具頭才能使焊接端面達到最大的振幅。工具頭,有帶振幅放大的和不帶振幅放大的兩種。
對不同的焊接對象需要有不同工具頭,不管是近場焊接還是傳輸焊接,只有半波長的工具頭才能使焊接端面達到最大的振幅。工具頭,有帶振幅放大的和不帶振幅放大的兩種,塑料焊接機用聲學系統(tǒng)工具頭,所用材料通常為鋁合金,其端面鍍硬質合金,功率較大時也有用鈦合金材料制成的.,該材料疲勞強度比鋁合金高一倍多。
超聲波的原理超聲波是指振動頻率大于20KHz以上的,其每秒的振動次數(shù)(頻率)甚高,超出了人耳聽覺的上限(20000Hz),人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。超聲和可聞聲本質上是一致的,它們的共同點都是一種機械振動,通常以縱波的方式在彈性介質內會傳播,是一種能量的傳播形式,其不同點是超聲頻率高,波長短,在一定距離內沿直線傳播具有良好的束射性和方向性,2013年腹部超聲成象所用的頻率范圍在2∽5MHz之間,常用為3∽3.5MHz(每秒振動1次為1Hz,1MHz=10^6Hz,即每秒振動100萬次,可聞波的頻率在16-20,000HZ之間)。
什么是超聲波焊頭
超聲波焊頭(horn)是所有超聲波發(fā)射端的通稱,是超聲波焊接設備中不可缺少的部分。它的作用是將換能器產生的超聲波耦合到被加工物體中.因其要傳遞超聲波,故焊頭一定要工作在諧振狀態(tài),即它的固有諧振頻率要與換能器相匹配.其次是振幅要均勻,焊頭端面形狀要適應被焊接工件的形狀。
超聲波焊頭材質的選擇(鈦合金,鎂鋁合金,粉末冶金鋼等)
1、7075T651:使用于振動系統(tǒng)及Horn制造,該材料具有高的機械屈服強度,硬度高,
熱傳導性強,是理想的超聲波模具制造材料;
2、2024T651:一般使用與HORN制造,軔性佳,熱傳導性強,硬度適中,用于一般塑膠制品。
3、6061T651:使用于較低出力之HORN制造,軔性佳,質較軟。
超聲波金屬焊接焊頭制作需要考慮的因素:
1、產品的要求:決定模具的使用壽命,磨損率,因而決定采用何種金屬
2、品的形狀:采用何種熔接工藝,設定模具的大小,壓力傳達區(qū),產品在熔合時可能產生的變形,需要多大功率和何種功能。是否可以一次熔接完成工作。
3、產品的塑料性質:決定模具的工作震幅,那一件工作應接受超聲能量,導能線的形式,位置,大小。在不同的塑料組合時,應怎樣設計接觸位。
一只焊頭的使用壽命關鍵決定于兩個方面:
一、材料,二、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?。┖玫奶攸c,所以常用的材料為鋁合金及鈦合金,但超聲波金屬焊接要求焊頭耐磨損(要求較高的硬度),使材料的選擇變得比較困難,因為硬度和韌性似乎是天生對立的,這就要求我們選擇非常高要求的材料,我們選擇的優(yōu)質鋼村料能夠比較好地解決這個矛盾,使焊頭的有效壽命盡量地提高。
工藝方面:包括有加工工藝及后續(xù)處理工藝,加工工藝在前面已詳細描述過,后續(xù)處理包括熱處理及參數(shù)的修整,基于我 選擇的材料,我們有獨創(chuàng)的熱處理工藝去保證;在每一個焊頭制作完成后,單獨都要進行參數(shù)的測定及調整,以保證出品。
故障分析
1、發(fā)熱
焊頭在工作時會有一定的發(fā)熱現(xiàn)象,這是由于材料本身的機械損耗及焊件發(fā)熱傳導所致。焊頭發(fā)熱是否正常判斷標準為不帶負載(即不接觸工件)時,連續(xù)發(fā)射超聲波半小時以上,溫度不能夠超過50-70℃,如發(fā)熱厲害,證明焊頭已損壞或材料不合格,需要更換。
2、嘯叫
當焊頭工作時出現(xiàn)嘯叫時,應分析以下原因:
① 安裝螺絲是否已松動
② 焊頭是否產生裂紋
③ 焊頭是否和不應接觸的物件相接觸。
3、 過載
當發(fā)生器發(fā)出過載警報時,應按如下步驟進行檢查:
① 空載測試,如工作電流正常,則可能是焊頭接觸到不應接觸的物件或焊頭與焊座之間的參數(shù)調節(jié)出現(xiàn)故障。
② 空載測試不正常時,應先觀察焊頭是否有裂紋,安裝是否牢固,然后拆下焊頭再進行空載測試,排除是否是換能器+變幅桿出現(xiàn)問題,一步步進行排除。排除掉換能器+變幅桿出現(xiàn)故障的可能性后,將新的焊頭拆換以判斷。
③ 有時會出現(xiàn)空載測試正常,而不能正常工作的情況,有可能是焊頭等聲能原件內部發(fā)生變化,導致聲能傳遞不暢,這里有一個比較簡單的判斷方法:手觸摸法。正常工作的焊頭或變幅桿表面工作時振幅是非常均勻的,手摸上去是絲絨般的順滑,當聲能傳遞不暢時,用手摸上去會有氣泡或毛刺的感覺,這時就要采用排除法去排除有問題的部件。發(fā)生器不正常時,也能產生同樣的情況,因為正常來說檢測換能器輸入波形時應為順滑的正弦波,當正弦波上有尖峰或不正常波形時也能產生這種現(xiàn)象,這時可以用另外一整枝聲能元件替換以判別。
超聲波模具什么材料制作
常用的超聲波模具材料有鋁合金、模具鋼、鈦合金,不同材料制作成的超聲波模具適合不同的場合,分別具有不同的優(yōu)點:
1.鋁合金超聲波模具:
優(yōu)點:質量輕,密度??;超聲波傳遞率高,適合模具的大型化;硬度不高,模具上可以實現(xiàn)較復雜紋路的雕刻,加工成本相對低廉。而其缺點則是耐磨度不高,易磨損。
因此,鋁合金超聲波模具適用于縫合、焊接等非連續(xù)性高強度摩擦作業(yè)、對超聲波發(fā)波強度較高、模具表面需雕刻等情形(如超聲波塑焊機、口罩定型機、超聲波裥棉機等設備)時,適用于鋁合金超聲波模具。
2.鋼模:
優(yōu)點:高硬度,耐磨度高,模具使用時間最強,穩(wěn)定性高。缺點是超聲波傳遞率相對較低,聲阻抗較大,為了保證超聲波傳遞效果,不適宜于模具的大型化,圓模的話,單位直徑一般不能超過11.5cm。
鋼模是比較適用于各種滾切、沖切、分條、剪切等應用設備上,如口罩本體機、超聲波布料分條機、超聲波沖花機等許多設備均使用鋼模。
3.鈦合金超聲波模具:
優(yōu)點是硬度高,耐磨性好,散熱快,質量較輕,密度小,在同功率超聲波發(fā)波時候,同體積模具超聲波傳遞率要高于鋼模。
可以說鈦模集成了鋼模和鋁模的許多優(yōu)點,
其缺點是造價較高,鈦模,價格要遠高于同規(guī)格的鋁模和鋼模(目前,鈦基才的價格就超過500元/公斤)。
因此,鈦合金超聲波模具適用于有更高超聲波傳遞率,較大工作面,同時,還需要較好耐磨強度的工作場合。
綜上比較,使用何種材料的超聲波模具,取決于超聲波設備的使用場合和用途,客戶可根據(jù)不同的情況作出選擇。
超聲波焊接模具什么材質最好
鈦合金用來做超聲波焊接模具是最好。
但如果你不懂如何設計好超聲波焊接模具的話,就算你用最好的材料做出來的超聲波焊接模具也是垃圾一塊;如果你會用心設計,用一般的材料做出來的超聲波焊接模具也是很耐用的。
你要知道材料不是最主要的,重要的是你做超聲波焊接模具的技術到不到家。
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超聲波塑料焊接機模具是什么材料
就目前超聲波焊接機,對于超聲頭治具一般是采用進口鋁合金材質,以保證它的聲波傳導效果,多用進口的7075或者是6061;
對于下模的定位治具,則可以選用普通的其它材質,滿足要求就好,沒有特別要求,以節(jié)約降低成本。
超聲波焊接模具焊頭是鈦合金嗎
看客戶是什么需求,鈦合金很貴,如果客戶不差錢,而且焊接的產品應用場合比較高端(如汽車行業(yè)),就得 用鈦合金
如果客戶是國內那些塑料件的小制造廠家,一般都用鋁合金,鈦合金的話有的客戶吃不消
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