超声波模具的振幅参数设计:振幅对于需要焊接的材料来说是一个关键参数,相当于铬铁的温度,温度达不到就会熔接不上,温度过高就会使原材料烧焦或导致结构破坏而强度变差。因其选择的换能器不同,换能器输出的振幅都有所不同,经过适配不同变比的变幅杆及焊头,能够校正焊头的工作振幅以符合要求,通常换能器的输出振幅为10—20μm,而工作振幅一般为30μm左右,变幅杆及焊头的变比同变幅杆及焊头的形状,前后面积比等因素有关,形状来说如指数型变幅、函数型变幅、阶梯型变幅等,对变比影响很大,前后面积比与总变比成正比。如选用的是不同的焊机,简单的方法是按已工作的焊头的比例尺寸制作,能振幅参数的稳定。
超声波模具振动节点设计:焊头、变幅杆均被设计为一个工作频率的半波长谐振体,在工作状态下,两个端面的振幅大,应力小,而相当于中间位置的节点振幅为零,应力大。节点位置一般设计为固定位,但通常的固定位设计时厚度要大于3mm,或者是凹槽固定,所以固定位并不是一定为零振幅,这样就会引致一些叫声和一部分的能量损失,对于叫声通常用橡胶圈同其它部件隔离,或采用隔声材料进行屏蔽,能量损失在设计模具振幅参数时予以考虑。
超音波模具主要功能: 超声波模具主要功能是传递超声波焊接机转化的振动能量,连接在换能器上,直接将经换能器放大的振动能传递到产品工件上,达到塑料焊接,埋植镙丝、金属镶入等功能。
超声波模具适用范围: 超声波模具主要用于塑料焊接和化纤类布料切割,如果制作工艺不好,模具在使用过程中很容易发热、空载电流大甚至出现裂纹。 焊接机的工作频率主要由换能器、变幅杆、和焊头的机械共振频率所决定,发生器的频率根据机械共振频率调整,以达到一致,使焊头工作在谐振状态,每一个部份都设计成一个半波长的谐振体。
超声波模具塑焊机熔接法:以超声波频率振动的焊头在适度压力下,使二块塑胶的接合面产生磨擦热而瞬间熔融接合,焊接强度可与本体媲美,采用合适的工件和合理的接口设计,可达到水密及气密,并免除采用品所带来的不便,实现清洁的熔接。
对不同的焊接对象需要有不同工具头,不管是近场焊接还是传输焊接,只有半波长的工具头才能使焊接端面达到大的振幅。工具头,有带振幅放大的和不带振幅放大的两种,塑料焊接机用声学系统工具头,所用材料通常为铝合金,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。