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解读超声波金属焊接机如何根据焊接参数挑选

发布日期:2021-03-23 文章来源:超声波设备厂家 浏览次数:

  如果没有选择好正确的超声波金属焊接机那在实际的焊接中就容易焊接不上,焊接效果差等问题,所以在选择超声波金属焊接机的时候一定要了解这样的四个方面的参数,也就是振幅、振动频率、压力、焊接时间。只有把这四个参数搞清楚,才能挑选出适合自己产品焊接的焊接机。

  先来看看超声波金属焊接机的功率,自己产品焊接需要的功率在多少呢?这是非常关键的因素。

功率跟厚度硬度图

  那焊接需要的功率P(W)是跟我们的工件的厚度δ(MM)和材料硬度H(HV)有直接的关系,公式可以参考P=DH3/2δ3/2这表面焊接功率跟焊接工件的硬度有很大的关系,那超声波焊接机实际功率不好表示,更多的是会通过振幅来表达,这也是为什么我们在开头提到的四个参数中的振幅。

  那超声波功率跟振幅的关系可以通过下面的公式进行计算

  P=μSFv

  =μsF2Aω/Л

  =4μsFAf

  其中 P——超声功率; F——静压力; S——焊点面积; V——相对速度;A——振幅; μ——摩擦系数; ω——角频(ω=2Лf);f——振动频率。

  常见振幅约为5~25μM,当换能器材料及其结构按功率选定后,振幅值大小还与聚能器的放大系数有关。

  调节发生器的功率输出,即可以调节振幅的大小,图31-8是铝镁合金超声波焊点抗剪强度与振幅的实验关系。如图所示,当振幅为17μM时抗剪强度 大,振幅减少则强度显著降低,当振幅A<6μM时,无论采用多长时间或多大的静压力都不能形成焊点。振幅还一个上限值,超过此值后强度会降低,这与材料内部及表面发生疲劳裂缝以及上声埋入工件后削弱了焊点断面有关。

铝镁合金焊点抗剪强度图

  上图铝镁合金焊点抗剪强度与振幅的关系

  超声波焊的谐振频率f在工艺上有两重意义,即谐振频率的选定以及焊接时的失谐率。

  谐振频率的选择以工件厚度及物理性能为依据,进行薄件焊接时,宜选用高的谐振频率(如80KHZ),这样可以在维持声功率相等的前提下降低需用的振幅。但是,频率提高会使声学系统内的传播损耗急剧增加,因而大功率焊机一般都在设计时选择16-20KHZ的较低频率,低于16KHZ的频率由于出现了噪声而很少选用。

  硬度与屈服限较低的材料适宜于采用较低的工作频率,反之则选用稍高的频率。

  由于超声波焊接过程中负载变化很剧烈,随时可能出现失谐现象,从而导致接头强度的降低和不稳定。因此焊机的选择频率一旦被确定以后,从工艺角度讲就需要维持声学系统的谐振,这是焊点质量及其稳定性的基本保证。

  下图是焊点抗剪强度与振动频率的实验曲线,材料的硬度愈高,厚度愈大,偏离谐振频率(即失谐)的影响也就愈显著。

焊点抗剪强度与振动频率的实验曲线图

  为了保证声学系统的谐振,除了采用频率自动跟踪式发生器外,还应进一步改善声学系统的设计,例如弯曲振动系统就比纵向振动系统在频率稳定性方面要好。

  静压力是直接影响功率输出及工件变形条件的重要因素,它的选择取决于材料厚度及硬度。

  通常在确定上述各种参数的相互影响时,可以通过绘制临蚧曲线的方法来达到。

  通常在确定上述各种焊接参数的相互影响时,台以通过绘制临界曲线的方法来达到。

  所以根据自己焊接工件来挑选非常适合自己的超声波金属焊接机没那么简单,很多人都懵懵的感觉,这里涉及到很多专业知识,那这也是之前有说到过,在挑选中,尽量选择优质的超声波设备厂家,进行推荐然后再进行样品测试的原因。无锡超声波设备厂家就是专业的厂家,希望能够给我们提供有效的帮助。

小编总结:

以上就是超声波设备厂家小编为您带来有关于解读超声波金属焊接机如何根据焊接参数挑选的全部内容,如果您想了解更多有关于超声波设备的内容可以点击其他超声波设备内容。

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