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關(guān)于超聲波焊接線設(shè)計的說明

2022-03-09 09:51
超聲波焊接大致上由超聲波機、超聲波參數(shù)、超聲波定位夾具和產(chǎn)品四個基本元素構(gòu)成。其中，對超聲波焊接產(chǎn)品質(zhì)量影響最大的是產(chǎn)品超聲波焊接線的設(shè)計。

超聲波能量需在焊接面處匯聚集中，以達到不傷及表面且能快速焊接的效果，所以焊接處必須是一縮小的接觸面。接觸面處受熱熔融，因此要在設(shè)計時預(yù)留足夠的空間，讓熔融的材料流滯以防止熔融料外溢，破壞產(chǎn)品的外觀。焊接過程中，焊頭與焊接件接觸并給予一定壓力來傳遞能量，因此二者之間的接觸面（壓著面）需要有適當(dāng)?shù)钠矫嬉悦鈧巴庥^面。

超聲波焊接過程中在超聲波振動能的作用下，超聲波焊接線首先開始熔化，熔體在壓力作用下向被焊產(chǎn)品上下表面鋪展，這樣在被焊產(chǎn)品之間形成一層薄薄的熔融塑料，當(dāng)停止超聲后，溫度降下來熔融塑料凝固從而使被焊產(chǎn)品連接在一起。

超聲波焊接線設(shè)計的幾種變化


超聲波的焊接設(shè)計有兩種基本的類型，焊接線焊接和剪切焊接。所有其它焊接的變化都是這兩個基本類型的分類或混合。

超聲波焊接面結(jié)構(gòu)主要有焊接線焊接和剪切兩種。其中，焊接線是最常用的一種結(jié)構(gòu)，相對比較穩(wěn)定。焊接線是指在兩個焊接面之一上形成一條三角形的凸出材料，用于聚集能量，使其可以盡快達到熔解溫度，從而得到更好的焊接效果。導(dǎo)熔線的基本設(shè)計如圖2所示。
超聲波焊接線結(jié)構(gòu)設(shè)計
超聲波焊接線結(jié)構(gòu)設(shè)計
剪切型熔接時，首先熔化開始接觸的小面積材料，然后沿著壁面繼續(xù)垂直向下而有控制地導(dǎo)引到工件里，這種方式相對難以控制，應(yīng)用較少圖2中：θ角為導(dǎo)能角，一般取60°～90°；h是指三角形凸起的高度，一般根據(jù)工件的大小取值，對于較小的工件h取0.3～0.4mm，對于較大的工件h取0.5～0.6mm。常見的超聲波焊接線設(shè)計主要有一般型、階梯型、溝槽型以及十字型等，如圖3所示。
超聲波焊接線類型
超聲波焊接線類型

一般型超聲波焊接線焊接件表面可能會出現(xiàn)溢膠，一般應(yīng)用于對外觀沒要求的情況下；階梯型超聲波焊接線主要用于外觀需要精準(zhǔn)對位且單邊不溢膠的設(shè)計；溝槽型焊接線用于雙邊不溢膠缺能提供對位的功能設(shè)計，焊接后防水性能也優(yōu)于前兩種；十字交叉型導(dǎo)熔線是導(dǎo)熔線相互垂直交叉，可以縮短熔接時間，增加熔接強度，但容易產(chǎn)生段差及溢膠。

合理的超聲波焊接線設(shè)計，以及超聲波焊接線高度設(shè)計均會提高超聲波焊接產(chǎn)品的良率。