發(fā)布時(shí)間:2020-06-22
超聲波工裝模具,超聲波模具的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)是精細(xì)且嚴(yán)格的。當(dāng)使用一個(gè)加工不當(dāng)或是未經(jīng)過調(diào)諧的焊頭,將給你的生產(chǎn)帶來昂貴的損失,它會破壞焊接效果,甚至更嚴(yán)重的會直接導(dǎo)致?lián)Q能器或發(fā)生器的損壞,因此超聲波模具的設(shè)計(jì)絕不像它的外形那樣簡單,相反需要很多的專業(yè)知識和技能。超聲波焊頭所用的材料,端面形狀和表面狀況等會影響到焊點(diǎn)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,超聲波金屬焊接一般焊接銅鋁鎳金銀等較軟金屬時(shí),超聲波焊頭一般采用材質(zhì)為高速鋼,滾珠軸承鋼。
1、模具的振幅參數(shù):振幅對于需要焊接的材料來說是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù),它決定焊接功率的大小,關(guān)系到焊接材料表面氧化膜的清除效果、塑性流動的狀態(tài)以及結(jié)合面的溫度等,因?yàn)槊恳患夜具x擇的換能器不同,換能器輸出的振幅都有所不同,經(jīng)過適配不同變比的變幅桿及焊頭,能夠校正焊頭的工作振幅以符合要求,通常換能器的輸出振幅為10-20μm,而工作振幅一般為30μm左右,變幅桿及焊頭的變比同變幅桿及焊頭的形狀,前后面積比等因素有關(guān),形狀來說如指數(shù)型變幅、函數(shù)型變幅、階梯型變幅等,對變比影響很大,前后面積比與總變比成正比。貴公司選用的是不同公司品牌的焊接機(jī), 簡單的方法是按已工作的焊頭的比例尺寸制作,能保證振幅參數(shù)的穩(wěn)定
2、模具頻率參數(shù):任何公司的超聲波焊接機(jī)都有一個(gè)中心頻率,例如20KHz、40 KHz等,焊接機(jī)的工作頻率主要由換能器(Transducer)、變幅桿(Booster)、和焊頭(Horn)的機(jī)械共振頻率所決定,發(fā)生器的頻率根據(jù)機(jī)械共振頻率調(diào)整,以達(dá)到一致,使焊頭工作在諧振狀態(tài),每一個(gè)部份都設(shè)計(jì)成一個(gè)半波長的諧振體。發(fā)生器及機(jī)械共振頻率都有一個(gè)諧振工作范圍,一般設(shè)定為0.5 KHz,在此范圍內(nèi)焊接機(jī)基本都能正常工作.我們制作每一個(gè)焊頭時(shí),都會對諧振頻率作調(diào)整,要求做到諧振頻率與設(shè)計(jì)頻率誤差小于0.1 KHZ,如20KHz 焊頭,我們焊頭的頻率會控制在19.90-20.10 KHz,誤差為5
3、振動節(jié)點(diǎn)焊頭、變幅桿:均被設(shè)計(jì)為一個(gè)工作頻率的半波長諧振體,在工作狀態(tài)下,兩個(gè)端面的振幅 大,壓力 小,而相當(dāng)于中間位置的節(jié)點(diǎn)振幅為零,壓力 大。節(jié)點(diǎn)位置一般設(shè)計(jì)為固定位,但通常的固定位設(shè)計(jì)時(shí)厚度要大于3mm,或者是凹槽固定,所以固定位并不是一定為零振幅,這樣就會引致一些叫聲和一部分的能量損失,對于叫聲通常用橡膠圈同其他部件隔離,或采用隔聲材料進(jìn)行屏蔽,能量損失在設(shè)計(jì)振幅參數(shù)時(shí)予以考慮。
4、超聲波焊頭加工精度:因?yàn)楣ぷ饔诟哳l振動情況下,應(yīng)盡量保持一個(gè)對稱設(shè)計(jì),以避免聲波傳遞的不對稱性導(dǎo)致的不均衡應(yīng)力及橫向振動(我們所用于焊接的焊頭利用的是超聲波振動的縱向傳遞,對于整個(gè)諧振系統(tǒng)而言),不均衡振動能導(dǎo)致焊頭發(fā)熱及斷裂。超聲波焊接應(yīng)用于不同行業(yè)對加工精度要求是不同的,對于特別薄的工件如鋰離子電池極片與極耳的焊接、金箔等的包覆等對加工精度的要求非常高,我們所有的加工設(shè)備均采用數(shù)控設(shè)備(如加工中心等),這樣才能保證加工出來的精度符合要求。
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