变幅杆的作用是改变超声波振动的振幅。它根据不同的焊接需求,将换能器输出的振幅进行调整,以满足不同材料和焊接工艺对振幅的要求。通过特殊的形状设计和材料选择,变幅杆能够在保证振动能量传递的同时,实现振幅的放大或缩小。例如,在焊接较厚的塑料材料时,可能需要较大的振幅来产生足够的热量实现焊接,这时就需要变幅杆将振幅放大;而在焊接精密电子元件时,为避免过大的振幅对元件造成损伤,则需要变幅杆将振幅缩小到合适的范围。医疗器械导管的生产线上,超声波焊接机以每分钟60次的速度持续稳定作业。黑龙江超声波金属焊接
焊接后的接头强度能够接近甚至达到原材料的强度。在塑料焊接中,通过分子间的融合形成坚固的分子链,使焊接部位的强度与母材相当,能够承受较大的拉力和压力。在金属焊接方面,虽然母材不发生熔化,但通过原子间的扩散和结合,形成了牢固的冶金结合,焊接接头具有良好的导电性和机械性能,能够满足各种工程应用对连接强度的要求。在电子设备的电路板焊接中,超声波金属焊接能够确保电子元件与电路板之间的连接牢固可靠,保证电子产品的性能稳定。超声波焊接原理适用于多层复合材料焊接,层间剥离强度可控。
超声波金属焊接原理与塑料焊接有所不同。在焊接时,既不向工件输送电流,也不施加高温热源,而是在静压力之下,将超声频率(超过16kHz)的机械振动能量传递到金属表面。通过表面氧化物的高压扩散和超声波振动引起的材料局部运动,使金属表面相互摩擦,产生的摩擦功、形变能及有限的温升促使金属原子间相互扩散,在母材不发生熔化的情况下实现固态焊接。像锂电池极片与极耳的焊接,就常采用超声波金属焊接技术,有效克服了电阻焊接时产生的飞溅和氧化等问题。
并非所有塑料都适合超声波焊接。热塑性塑料由于其在加热时能熔化、冷却后能固化的特性,是超声波焊接的主要适用材料,如聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、有机玻璃(PMMA)等。其中,无定形塑料比结晶型塑料更易焊接,因为无定形塑料在加热时软化温度范围较宽,更容易在超声波作用下实现均匀熔化和焊接。在选择塑料材料时,还需考虑材料的熔点、流动性、硬度等性能参数,以及产品的使用环境和要求。例如,用于食品包装的塑料焊接,要选择符合食品安全标准的材料;用于户外使用的塑料制品,要考虑材料的耐候性。微型超声波焊头(直径0.5mm以下)已应用于MEMS传感器封装,推动物联网设备小型化。
超声波焊接在医疗器械焊接中的场景超声波焊接技术通过高频振动产生的能量,将塑料件在焊接区域内熔融并连接在一起,无需添加任何粘合剂。这一技术在医疗器械制造中拥有广泛的应用场景。手术器械制造:超声波焊接技术被广泛应用于手术器械的制造中,如注射器、输液器、手术刀等。这些器械要求高精度、**度和无菌环境,超声波焊接技术能够满足这些要求,实现无缝、无污染的焊接。医用电子器件:在医用电子器件的生产过程中,超声波焊接技术用于连接电子元件和塑料外壳,确保焊接后的强度和气密性。这对于维持电子器件的稳定性和可靠性至关重要。一次性医疗用品:超声波焊接还广泛应用于一次性医疗用品的制造,如口罩、手术衣、绷带等。这些产品要求高效生产且无菌,超声波焊接技术能够快速完成焊接,同时避免引入污染物。包装密封:医疗器械的包装密封性对于产品的保质期和物流半径至关重要。超声波焊接技术通过高频振动将残留物完整地振离密封区域,确保包装的密封性和安全性。 对热敏感材料(如PVC、尼龙)焊接时,局部温度控制在100℃以下,防止材料变形。北京手持超声波金属焊接机的工作原理
AI算法可根据材料厚度、硬度自动调整焊接时间与压力,实现“一键焊接”功能。黑龙江超声波金属焊接
压力在超声波焊接中不可或缺。适当的压力可确保材料充分接触,利于超声波能量的传递,从而提升焊接质量。焊接硬质塑料时,因其硬度大,需要较高压力来保证材料紧密贴合,促进分子间的融合;焊接软质塑料时,较低压力即可满足要求。例如,焊接亚克力这种硬质塑料时,压力可能需要设置在5MPa-8MPa;焊接低密度聚乙烯这种软质塑料时,压力在2MPa-4MPa左右。在焊接前,需通过压力测试确定比较好工作压力。压力过小,材料接触不充分,焊接不牢固;压力过大,可能会使材料产生变形,影响产品尺寸精度。黑龙江超声波金属焊接