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超聲波焊接技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬、塑料拼接工藝中,一臺(tái)超聲波焊接設(shè)備只需更換焊頭就可以焊接各式各樣的產(chǎn)品。焊頭也被成為超聲波模具和夾具,超聲波焊接機(jī)是通過超聲波模具傳遞振動(dòng)波和物料的接觸,其主要功能是將由變幅器輸出的縱向機(jī)械振動(dòng)均勻有效地傳遞到物料上,所用的材料通常是優(yōu)質(zhì)鋁合金甚至鈦合金。因?yàn)楫a(chǎn)品物料的設(shè)計(jì)變化多,外型千差萬別,焊頭也要隨之而變化。工作面的形狀要與物料配合良好,在振動(dòng)時(shí)才不至于損傷塑料表面。
超聲波模具振動(dòng)時(shí),局部會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中,如何優(yōu)化這些局部結(jié)構(gòu)也是設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的問題。我們預(yù)先根據(jù)需要焊接的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)定模具的模型圖檔,通過有限元分析軟件導(dǎo)入圖檔設(shè)定模具材質(zhì)、密度、楊氏系數(shù),分析超聲波模具喇叭位移位移振幅均勻度及位移振幅量,取出最終設(shè)計(jì)尺寸。
按照有限元軟件分析出來的尺寸計(jì)算所需材料的大小,提供尺寸和紋路交訂購(gòu)7075鋁材,該材料具有嬌高的機(jī)械性能,耐磨性好,軔性佳,熱傳導(dǎo)性強(qiáng),是制造超聲波模具材料的。
參照?qǐng)D檔尺寸用CNC機(jī)床加工成型,超聲波模具要根據(jù)超聲波調(diào)幅器連接的螺紋大小定制,15Khz頻率的是16*1的螺紋,20Khz是3/8,24牙的螺絲。
加工完成后,安裝到機(jī)器上測(cè)試超聲波模具的頻率,和焊接效果,由于材質(zhì)密度的誤差,模具的頻率和阻抗會(huì)有些偏移,需要根據(jù)實(shí)際頻率進(jìn)行修改和調(diào)準(zhǔn)。
超聲波上下模具與產(chǎn)品的接觸面需要做精細(xì)的打磨處理,保障焊接之后產(chǎn)品外觀完好,無壓傷現(xiàn)象