發布時間:2022-07-19
超聲波焊接是工業上最常見的塑料焊接工藝之一。這一過程最重要的三個參數:振幅、持續時刻(焊接時刻)和力(焊接壓力)。焊接時刻和壓力是在工藝開發后期簡單調整的參數。而振幅往往開發前期已經確認,且后期改變困難,因而有必要提早規劃好適合的振幅。
盡管根據職業積累的經驗,許多通用資料有推薦的規劃振幅。可是因為新開發的專用資料正在敏捷添加,因而希望有一種試驗辦法來確認資料所需的最小振幅。在這里,咱們介紹了一種確認最小所需振幅的可行辦法。
焊頭輸出振幅的巨細取決于設備頻率、換能器輸出振幅、調幅器(變幅桿)的變比,以及焊頭外形規劃。一種典型的焊頭規劃辦法是:在低于資料疲勞極限應力的條件下,焊頭規劃的變比越大越好(即輸出振幅越大越好)。假如需求減小振幅,通過更換更小變比的調幅器,或者調整電壓來減小振幅。
然而,這種規劃辦法有一些缺陷:
無法平均分配變比,即焊頭變比與調幅器變比差異大。應注意:當焊頭與調幅器有挨近的變比時,超聲波三聯組(換能器+調幅器+焊頭)的功能就會進步。
通過改變電壓來下降焊頭變比,同時會下降電箱輸出的最大功率。例如,當振幅設置為50%時,本來輸出功率2400W的電箱,實踐輸出為1200W。簡單造成過載。
運用大振幅,會導致無法承受的零件損傷。例如,小橫截面積的方位開裂,外觀燙傷,并可能對薄膜、過濾膜和電子元器件造成損傷。
因為以上原因,前期界說好超聲波焊接塑料所需的最小振幅非常重要。
振幅核算
傳遞到塑料件上的振幅巨細是換能器輸出振幅,調幅器變比和焊頭變比三者的乘積。
換能器輸出振幅、調幅器變比由超聲波設備制造商提供,往往是固定的。但焊頭變比是可以規劃的。
焊頭變比有一個近似的核算公式:焊頭變比=焊頭節點上方的質量÷焊頭節點下方的質量。因為資料密度和長度相同,該公式簡化為:焊頭變比=焊頭節點上方的橫截面積÷焊頭節點下方的橫截面積×0.8。其間0.8系數是考慮節點處圓角過渡的影響。
通過這種辦法,核算以下試驗中焊頭理論輸出振幅為13.9um(峰值到峰值)。實測振幅為15um(峰值到峰值)。兩者挨近。
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