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超聲波焊頭壓力對(duì)超聲波焊接加工質(zhì)量的影響

2021-11-09 18:37
近些年以來(lái)，超聲波焊接的重要工藝手段迅速得到化工生產(chǎn)企業(yè)的重視，很多化工制造企業(yè)正在投入成本與資源用于引進(jìn)超聲波的大型加工焊接專用設(shè)備。生產(chǎn)加工企業(yè)對(duì)于各種類型的塑料制品或者其他產(chǎn)品如果選擇了超聲波方式來(lái)進(jìn)行加工與焊接處理，則意味著可以節(jié)省較大比例的焊接處理成本，同時(shí)還能保證達(dá)到較高的焊接成品強(qiáng)度以及焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在此過(guò)程中，技術(shù)人員針對(duì)焊頭壓力必須進(jìn)行實(shí)時(shí)性的控制調(diào)整，旨在有效避免焊頭壓力失控導(dǎo)致的焊接產(chǎn)品安全與質(zhì)量隱患，結(jié)合超聲波的焊接工藝參數(shù)、焊接工藝設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)與焊接處理過(guò)程因素來(lái)實(shí)現(xiàn)最大化的產(chǎn)品焊接質(zhì)量控制效果，充分保證焊接加工得到的成品達(dá)到密封性與整體性的產(chǎn)品性能標(biāo)準(zhǔn)。
 

超聲波焊接加工的基本技術(shù)原理


超聲波焊接是通過(guò)超聲波發(fā)生器將特定頻率的電流轉(zhuǎn)換成電能，在此過(guò)程中，被轉(zhuǎn)換的高頻電能通過(guò)換能器再次被轉(zhuǎn)換成為同等頻率的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，隨后機(jī)械運(yùn)動(dòng)通過(guò)一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動(dòng)能量傳遞到待焊接工件的接合部，在該區(qū)域振動(dòng)能量被通過(guò)摩擦方式轉(zhuǎn)換成熱能，從而將塑料熔化，達(dá)到產(chǎn)品加工與焊接成型的目標(biāo)。
 
目前，超聲波不僅可以被用來(lái)焊接硬熱塑性塑料，還可以加工織物和薄膜。超聲波焊接系統(tǒng)的主要組件包括超聲波發(fā)生器、換能器（變幅桿或者焊頭）的組合設(shè)備、模具與機(jī)架設(shè)備。超聲波焊接的基本操作流程為：線性振動(dòng)摩擦焊接利用在兩個(gè)待焊工件接觸面所產(chǎn)生的摩擦熱能來(lái)使塑料熔化。熱能來(lái)自一定壓力下，一個(gè)工件在另一個(gè)表面以一定的位移或振幅往復(fù)的移動(dòng)，一旦達(dá)到預(yù)期的焊接程度，振動(dòng)就會(huì)停止，同時(shí)仍舊會(huì)有一定的壓力施加于兩個(gè)工件上，使剛剛焊接好的部分冷卻、固化，從而形成緊密地結(jié)合。
 

超聲波的焊接壓力強(qiáng)度影響因素


超聲波焊接成型的化工生產(chǎn)材料如果要達(dá)到完全熔融的效果，那么關(guān)鍵前提就是要合理控制超聲焊接的系統(tǒng)壓力強(qiáng)度，充分保證牢固連接熔化后的焊接生產(chǎn)材料。然而在超聲焊接的整個(gè)過(guò)程中，存在較大可能將會(huì)出現(xiàn)偏高或者偏低的焊接系統(tǒng)壓力強(qiáng)度。具體對(duì)于偏低的焊接壓力強(qiáng)度來(lái)講，焊接強(qiáng)度偏低導(dǎo)致最為顯著的后果就是焊接部件沒(méi)有達(dá)到緊密結(jié)合的程度，處于熔化狀態(tài)下的焊接材料無(wú)法進(jìn)行牢固的粘連處理，上述的不良焊接處理后果可以被稱為虛焊現(xiàn)象。與之相比，對(duì)于超聲焊接的自動(dòng)控制系統(tǒng)如果調(diào)整為偏大的焊接壓力強(qiáng)度，那么材料存在飛邊或者焊接部位產(chǎn)生變形的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)變得較高。因此可以判斷出，焊接系統(tǒng)運(yùn)行中的焊頭壓力強(qiáng)度將會(huì)直接影響到焊接制品的成型效果與質(zhì)量。
 
焊頭壓力的波動(dòng)將會(huì)給超聲波焊接的全過(guò)程帶來(lái)不可忽視的加工效果影響。具體對(duì)于超聲波的材料焊接處理參數(shù)在進(jìn)行選擇與設(shè)定時(shí)，技術(shù)人員必須要嚴(yán)格控制焊頭壓力的因素，確保運(yùn)用焊頭壓力調(diào)整的措施與做法來(lái)促進(jìn)產(chǎn)品焊接部件達(dá)到緊密融合的效果，有效節(jié)省焊縫處理的時(shí)間成本。未來(lái)在該領(lǐng)域的技術(shù)改進(jìn)與轉(zhuǎn)型基礎(chǔ)上，技術(shù)人員對(duì)于超聲波加工與焊接處理環(huán)節(jié)中的焊頭強(qiáng)度與壓力因素應(yīng)當(dāng)予以實(shí)時(shí)性的調(diào)整，結(jié)合信息化的超聲波焊接控制技術(shù)手段來(lái)保障焊接產(chǎn)品的安全性，有效彌補(bǔ)焊接產(chǎn)品缺陷。