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                超聲波塑料焊接工藝參數說明及其對接頭性能的影響

                2022-03-05 11:58
                焊接頻率:焊頭超聲振動的頻率
                對接頭性能的影響:焊點強度隨頻率的增加而增大,但頻率越高,其能驅動的振幅越小,焊頭尺寸也越小。當焊機選定后,焊接頻率一般是固定的,其范圍一般為15~70kHz,其中最為廣泛使用的焊接頻率是20kHz。

                振幅:焊頭超聲振動的幅值
                對接頭性能的影響:振幅過小,無法形成焊接接頭;振幅太大時,會產生較嚴重的氣孔缺陷。在適當范圍內,振幅越大焊點強度越高,所需焊接時間越短。

                觸發壓力:焊頭開始進行超聲振動的起始壓力
                對接頭性能的影響:觸發壓力可以作為焊接參數進行設定,過低的觸發壓力會導致焊頭/工件、工件/工件的接觸不緊密,影響振動傳播;過大的觸發壓力可能引起焊機功率過載報警。

                焊接壓力:焊接過程中通過焊頭施加給工件的壓力,目的是使工件的結合面得到良好的接觸
                對接頭性能的影響:焊接壓力對接頭強度的影響存在爭議,如一些研究指出接頭強度隨壓力的增大而下降,部分研究認為接頭強度隨焊接壓力的增加呈先增大后下降的趨勢,也有研究認為壓力對接頭強度影響不大。此外,對于焊接壓力的作用也有爭議,有文獻認為壓力越大,產熱越少;有文獻認為壓力越大,產熱越多。比較一致的觀點是增大焊接壓力,可以縮短焊接時間。

                焊頭下降速度:焊頭在焊接過程的下降速度
                對接頭性能的影響:焊機,下降速度可以作為焊接參數進行人工設定。通常,下降速度越快,焊接時間越短,焊接效率提高,但焊機過載風險增大

                焊接能量:超聲波焊接過程中由壓電陶瓷輸出的總能量
                對接頭性能的影響:過小的能量導致材料熔化不足,過高的能量導致材料分解;過高的焊接能量還會導致焊頭壓痕增加,因此焊接能量應控制在合理范圍內

                焊接時間:超聲波作用于工件的時間
                對接頭性能的影響:過短或過長的焊接時間都會導致接頭性能下降,故焊接時間也應控制在合理范圍內

                維持時間:超聲波停止作用后繼續向工件施加壓力的時間,也稱保壓時間
                對接頭性能的影響:在一定范圍內隨著維持時間的增長,工件接觸界面分子鏈的擴散與纏結更加充分,接頭質量會隨之提高。但是相比與其它工藝參數,維持時間對焊接質量的影響并不顯著,考慮到生產效率,維持時間不宜過長。

                焊頭位移:焊頭從超聲振動開始到結束所行進的位移,也稱相對深度
                對接頭性能的影響:焊頭位移越小,焊頭對材料表面的損傷程度越小。焊頭位移也可以進行人為設定 。
                 
                 

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