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超声波焊接设备

01 什么是超声波?

       通常情况下,我们把每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹(Hz)。我们人类耳朵能听到的声波频率大约是20Hz-20kHz。可以根据下面视频中的测试来听听你可以听到什么范围的声波?


       超声波是声波的一部分,虽然人耳无法听见,但是广泛地存在于自然界。不同的人能够听到的频率是不一样的,很多人能够听到的频率在12kHz以内,因此,严格定义上一般把频率高于20kHz的声波称为“超声波,非严格定义的情况下,12kHz以上也可以认为是超声波了。因为超声波具有方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能的特点,所以被广泛应用于焊接、清洗等场景。

02.超声波焊接机工作原理

       1.超声波焊接机一般是用220V的交流电驱动,通过超声波发生器将50/60赫兹电能转换成15KHz或 20KHZ的声波。

       2.通过换能器,把高频声波能量转换成高频机械振动随后机械振动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头(一般俗称“模头”)。

       3.焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部,由于塑料导热性差,短时不能快速散掉,聚集在焊区,塑料的接触面迅速熔化,加上一定压力后,使待焊接工件融合成一体。

       4.当超声波停止作用后,让压力持续,使其凝固成型,这样就形成一个坚固的分子链,达到焊接的目的,焊接强度能接近于原材料强度。

03.超声波焊接设备组成部分

       根据超声波焊接的工作原理,因此超声波焊接设备一般是由一下几部分结构组成:气压传动系统、控制系统、超声波发生器、换能器及超声波模具和机械装置等组成。


       气动传动系统: 一般由过滤器、减压阀、油雾器、换向器、节流阀、气缸等组成。工作时首先由空压机驱动冲程气缸,以带动超声换能器振动系统上下移动。


       控制系统:一般目的是达到焊机的自动化工作,一般工作流程为:电源启动一上工件等触发控制信号——气压传动系统——气缸加压焊头下降并压住——触发超声发生器工作,发射超声并保持一定焊接时间—— 去除超声发射——继续保持一定压力时间——退压——焊头回升,如此循环往复。


       超声波发生器 15kHz的发生器一般功率在2600~4200W,20kHz的发生器一般功率在1200~2000W,30/40kHz的发生器一般功率在800~1200W。从以上数据我们可以看出,超声波频率越低,超声波发生器的功率相对越高。


       换能器:将声能转换成机械能。


       超声波模具:对不同的焊接对象需要有不同超声波模具。超声波模具有带振幅放大的和不带振幅放大的两种。所用材料通常有钢、铝合金、钛合金,其端面镀硬质合金,功率较大时也有用钛合金材料制成的,该材料疲劳强度比铝合金高一倍多。


04.卓博自动化设计制造的超声波焊机有如下特征:

1.具有安全防护罩,兼具防尘功能,采用透明的亚克力作为隔板,安全防尘的同时也可以一眼看清楚设备内部的工作状态;

2.采用圆盘式多工位的模式,可以根据实际使用需求,增加预压、检测、吹尘、自动上料,自动卸料等功能;

3.采用安全光栅,在人手等部位放入设备内部操作时,整台设备会处于暂停状态,确保操作人员的绝对安全;

4.可选双边按钮启动或者脚踏启动或者光栅启动的模式,保证安全的同时也方便人员的操作,减少等待,提高工作效率。

5.使用蓝色胶条配合铝合金材质机架,显科技感;

6.使用7寸触控屏,参数及工作状态一目了然,兼具数据统计功能,时刻掌握产能;

7.使用快接式治具,方便产品的换型,只需更换治具和模头,达到一机多用的目的;

8.具有故障报警功能,顶部声光报警灯醒目提醒工作状态,方便及时维护。


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