你可能經常會有這樣的想法:超聲波模具的設計和生產一定是非常的簡單。千萬不要被誤導,當使用一個加工不當或是未經過調諧的焊頭,將給你的生產帶來昂貴的損失——它會破壞焊接效果,甚至更嚴重的會直接導致換能器或發生器的損壞。
因此超聲波模具的設計絕不像它的外形那樣簡單,相反需要很多的專業知識和技能——如何保證焊頭能夠經濟的工作?如何保證焊頭能夠將換能器轉換的機械振動能有效地傳遞到工件上,形成持續穩定的焊接——在恒波超聲,我們的工程師將每一個環節都考慮得非常充分。
超聲波模具是超聲波技術中具有技術深度的一個方面。即使已經擁有幾年的設計和開發經驗,我們還是堅信只有通過嚴格的測試和質量控制才能生產出好的焊頭。我們的工程師將焊頭的聲學特性和機械特性的結合起來,設計出符合客戶需要的產品。
我們生產的每一套焊頭和模具,不管是標準產品還是根據客戶要求定制的,都是用好的材料制成的同時經過反復的測試。焊頭的外形、強度以及音頻等各種參數經過多次試驗,能符合為嚴格的標準,焊頭和模具達到的匹配。
1、模具的振幅參數
振幅對于需要焊接的材料來說是一個關鍵參數,相當于鉻鐵的溫度,溫度達不到就會熔接不上,溫度過高就會使原材料燒焦或導致結構破壞而強度變差。因為每一間公司選擇的換能器不同,換能器輸出的振幅都有所不同,經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,形狀來說如指數型變幅、函數型變幅、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,簡單的方法是按已工作的焊頭的比例尺寸制作,能保證振幅參數的穩定
2、 模具頻率參數
任何公司的超聲波焊接機都有一個中心頻率,例如20KHz、40 KHz等,焊接機的工作頻率主要由換能器(Transducer)、變幅桿(Booster)、和焊頭(Horn)的機械共振頻率所決定,發生器的頻率根據機械共振頻率調整,以達到一致,使焊頭工作在諧振狀態,每一個部份都設計成一個半波長的諧振體。發生器及機械共振頻率都有一個諧振工作范圍,如一般設定為±0.5 KHz,在此范圍內焊接機基本都能正常工作.我們制作每一個焊頭時,都會對諧振頻率作調整,要求做到諧振頻率與設計頻率誤差小于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、 振動節點
焊頭、變幅桿均被設計為一個工作頻率的半波長諧振體,在工作狀態下,兩個端面的振幅大,應力小,而相當于中間位置的節點振幅為零,應力大。節點位置一般設計為固定位,但通常的固定位設計時厚度要大于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它部件隔離,或采用隔聲材料進行屏蔽,能量損失在設計振幅參數時予以考慮
4、 加工精度
超聲波焊頭因為工作于高頻振動情況下,應盡量保持一個對稱設計,以避免聲波傳遞的不對稱性導致的不均衡應力及橫向振動(我們所用于焊接的焊頭利用的是超聲波振動的縱向傳遞,對于整個諧振系統而言),不均衡振動能導致焊頭發熱及斷裂。超聲波焊接應用于不同行業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,我們所有的加工設備均采用數控設備(如加工中心等),這樣才能保證加工出來的精度符合要求。
5、 模具使用壽命
一只焊頭的使用壽命關鍵決定于兩個方面:一、材料,二、工藝
材料方面:超聲波焊接要求金屬材料有柔順性好(聲波傳遞過程中機械損耗小)好的特點,所以常用的材料為鋁合金及鈦合金,(東莞時代超聲波 0769-82611369)
材料是保證超聲波模具壽命于熔接產品效果的主要原因之一,模具完成的過程是復雜的。所以不僅是模具工程師設計務必慎重選擇材質,亦需了解本身產品要求該使用何種材質,避免因疏忽而影響其時效與品質?,F將目前各種材料的特性略述如下:(恒波公司均采用美國ALCOL公司產品,該公司的7075-T651鋁材達到美國鋁業行業協會AAA標準)
一、鋁鎂合金(7075-T651,2024-T651,6061-T651)
1、7075T651:使用于振動系統及Horn制造,該材料具有極高的機械屈服強度,硬度高,
熱傳導性強,是理想的超聲波模具制造材料;
2、2024T651:一般使用與HORN制造,軔性佳,熱傳導性強,硬度適中,用于一般塑膠制品。
3、6061T651:使用于較低出力之HORN制造,軔性佳,質較軟。
二、鈦合金: 用于連續發振的機種,軔性較高,熱傳導佳,硬度高,而成本昂貴。
三、國產硬質鋁合金:國產料,用于普通鋁材加工,熱傳導低,對超音波機械損耗高,成本 低。
生產一付超聲波模具,要考慮以下各項因素:
1、 產品的要求: 決定模具的使用壽命,磨損率,因而決定采用何種金屬。
2、 產品的形狀: 采用何種熔接工藝,設定模具的大小,壓力傳達區,產品在熔合時可能產生的變形,需要多大功率和何種功能。是否可以一次熔接 完成工作。
3、 產品的塑料性質:決定模具的工作震幅,那一件工作應接受超聲能量,導能線的形式,位置,大小。在不同的塑料組合時,應怎樣設計接觸位?
4、 的售后服務
超聲波模具的設計與制作
你可能經常會有這樣的想法:超聲波模具的設計和生產一定是非常的簡單。千萬不要被誤導,當使用一個加工不當或是未經過調諧的焊頭,將給你的生產帶來昂貴的損失——它會破壞焊接效果,甚至更嚴重的會直接導致換能器或發生器的損壞。
因此超聲波模具的設計絕不像它的外形那樣簡單,相反需要很多的專業知識和技能——如何保證焊頭能夠經濟的工作?如何保證焊頭能夠將換能器轉換的機械振動能有效地傳遞到工件上,形成持續穩定的焊接——在恒波超聲,我們的工程師將每一個環節都考慮得非常充分。
超聲波模具是超聲波技術中具有技術深度的一個方面。即使已經擁有幾年的設計和開發經驗,我們還是堅信只有通過嚴格的測試和質量控制才能生產出好的焊頭。我們的工程師將焊頭的聲學特性和機械特性的結合起來,設計出符合客戶需要的產品。
我們生產的每一套焊頭和模具,不管是標準產品還是根據客戶要求定制的,都是用好的材料制成的同時經過反復的測試。焊頭的外形、強度以及音頻等各種參數經過多次試驗,能符合為嚴格的標準,焊頭和模具達到的匹配。
1、模具的振幅參數
振幅對于需要焊接的材料來說是一個關鍵參數,相當于鉻鐵的溫度,溫度達不到就會熔接不上,溫度過高就會使原材料燒焦或導致結構破壞而強度變差。因為每一間公司選擇的換能器不同,換能器輸出的振幅都有所不同,經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,形狀來說如指數型變幅、函數型變幅、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,簡單的方法是按已工作的焊頭的比例尺寸制作,能保證振幅參數的穩定
2、 模具頻率參數
任何公司的超聲波焊接機都有一個中心頻率,例如20KHz、40 KHz等,焊接機的工作頻率主要由換能器(Transducer)、變幅桿(Booster)、和焊頭(Horn)的機械共振頻率所決定,發生器的頻率根據機械共振頻率調整,以達到一致,使焊頭工作在諧振狀態,每一個部份都設計成一個半波長的諧振體。發生器及機械共振頻率都有一個諧振工作范圍,如一般設定為±0.5 KHz,在此范圍內焊接機基本都能正常工作.我們制作每一個焊頭時,都會對諧振頻率作調整,要求做到諧振頻率與設計頻率誤差小于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、 振動節點
焊頭、變幅桿均被設計為一個工作頻率的半波長諧振體,在工作狀態下,兩個端面的振幅大,應力小,而相當于中間位置的節點振幅為零,應力大。節點位置一般設計為固定位,但通常的固定位設計時厚度要大于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它部件隔離,或采用隔聲材料進行屏蔽,能量損失在設計振幅參數時予以考慮
4、 加工精度
超聲波焊頭因為工作于高頻振動情況下,應盡量保持一個對稱設計,以避免聲波傳遞的不對稱性導致的不均衡應力及橫向振動(我們所用于焊接的焊頭利用的是超聲波振動的縱向傳遞,對于整個諧振系統而言),不均衡振動能導致焊頭發熱及斷裂。超聲波焊接應用于不同行業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,我們所有的加工設備均采用數控設備(如加工中心等),這樣才能保證加工出來的精度符合要求。
5、 模具使用壽命
一只焊頭的使用壽命關鍵決定于兩個方面:一、材料,二、工藝
材料方面:超聲波焊接要求金屬材料有柔順性好(聲波傳遞過程中機械損耗小)好的特點,所以常用的材料為鋁合金及鈦合金,(東莞時代超聲波 0769-82611369)
材料是保證超聲波模具壽命于熔接產品效果的主要原因之一,模具完成的過程是復雜的。所以不僅是模具工程師設計務必慎重選擇材質,亦需了解本身產品要求該使用何種材質,避免因疏忽而影響其時效與品質。現將目前各種材料的特性略述如下:(恒波公司均采用美國ALCOL公司產品,該公司的7075-T651鋁材達到美國鋁業行業協會AAA標準)
一、鋁鎂合金(7075-T651,2024-T651,6061-T651)
1、7075T651:使用于振動系統及Horn制造,該材料具有極高的機械屈服強度,硬度高,
熱傳導性強,是理想的超聲波模具制造材料;
2、2024T651:一般使用與HORN制造,軔性佳,熱傳導性強,硬度適中,用于一般塑膠制品。
3、6061T651:使用于較低出力之HORN制造,軔性佳,質較軟。
二、鈦合金: 用于連續發振的機種,軔性較高,熱傳導佳,硬度高,而成本昂貴。
三、國產硬質鋁合金:國產料,用于普通鋁材加工,熱傳導低,對超音波機械損耗高,成本 低。
生產一付超聲波模具,要考慮以下各項因素:
1、 產品的要求: 決定模具的使用壽命,磨損率,因而決定采用何種金屬。
2、 產品的形狀: 采用何種熔接工藝,設定模具的大小,壓力傳達區,產品在熔合時可能產生的變形,需要多大功率和何種功能。是否可以一次熔接 完成工作。
3、 產品的塑料性質:決定模具的工作震幅,那一件工作應接受超聲能量,導能線的形式,位置,大小。在不同的塑料組合時,應怎樣設計接觸位?
4、 的售后服務
技術規格:
※四點平衡式水平調節裝置※進口歐姆龍時間調節
※進口換能器※自動頻率跟蹤
※鋼制調幅器※過載自動保護
型 號 YX-2010 YX-2015 YX-2018 YX-2020
頻 率20KHz
輸出功率1000W 1500W 1800W 2000W
焊接進程75mm 80mm 100mm
焊接時間0.01~9.99
尺 寸電箱尺寸:590×450×160機架尺寸:530×410×1450
重 量95~125KG
工作頻率功率預壓時間焊接時間保壓時間行程電壓容壓機
YX-2010 20 KHz 1000w 0.1-3s 0.1-3s 0.1-5s220V >2p
YX-2015 20 KHz 1500w 0.1-3s 0.1-3s 0.1-5s220V >2p
YX-2018 20 KHz 1800w 0.1-3s 0.1-3s 0.1-5s220V >2p
YX-2020 20 KHz 2000w 0.1-3s 0.1-3s 0.1-5s220V >2p
YX- 1522 15KHZ 2200W0.1-3S 0.1-3S 0.1-5S220V>2P
Y X-1526 15KHZ 2600w 0.1-3s 0.1-3s 0.1-5s220V >2p
YX- 1532 15 KHz 3200w 0.1-3s 0.1-3s 0.1-5s220V >2p
YX- 1542 15 KHz 4200w 0.1-3s 0.1-3s 0.1-5s220V