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超声波焊接的原理是什么

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2023-01-01 07:11:58

超声波焊接的原理

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2025-07-13 11:07:55

超声波塑料焊接原理

当超声波作用于热塑性的塑料接触面时,会产生每秒几万次的高频振动,这种达到一定振幅的高频振动,通过上焊件把超声能量传送到焊区,由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大,因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差,一时还不能及时散发,聚集在焊区,致使两个塑料的接触面迅速熔化,加上一定压力后,使其融合成一体。当超声波停止作用后,让压力持续几秒钟,使其凝固成型,这样就形成一个坚固的分子链,达到焊接的目的,焊接强度能接近于原材料强度。超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅,所加压力及焊接时间等三个因素,焊接时间和焊头压力是可以调节的,振幅由换能器和变幅杆决定。这三个量相互作用有个适宜值,能量超过适宜值时,塑料的熔解量就大,焊接物易变形;若能量小,则不易焊牢,所加的压力也不能太大。这个最佳压力是焊接部分的边长与边缘每1mm的最佳压力之积

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2025-07-13 11:07:55

我们知道,超声波焊接机的工作原理1、焊接:指的是广义的将两个热塑性塑料产品熔接的过程。当超音波停止振动时,固体材料熔化,完成焊接。其接合点强度接近一整块的连生材料,只要产品的接合面设计得匹配,完全密封是绝对没有什么问题的。超声波焊接机的工作原理2、碟合:熔化机械锁形成一个材质不同的塑料螺栓的过程。超声波焊接机的工作原理3、嵌入:将一个金属无件嵌入塑料产品的预留孔内。具有强度高,成型周期短安装快速的优点,类似于模具设计中的嵌件。熔化机械锁形成一个材质不同的塑料螺栓的过程。超声波焊接机的工作原理4、弯曲/生成:音波将配件的一部分熔化再组成一个塑料的突起部位或,塑料管或其它挤出配件。这种方式的优势在于处理的快速,较小的内压,良好的外观及对材料本性的克服。 超声波焊接机的工作原理5、点悍:是对没有预留也或能源控制的两个热塑塑料组件的局部焊接。点焊也能产生一个强有力的粘合构造,尤其适合一些大型配件、有突起的塑料片或浇注的热塑塑料以及那些结构复杂、难以进入接合面的产品。超声波焊接机的工作原理6、剪切:切和封口一些有序与无序的热塑材料的超音波工艺。用这种方法密封的边缘不开裂,且没有毛边、卷边现象。纺织品及一些胶片的密封也可用到超音波。它可对胶片实行紧压合,还可对纺织品进行整洁的局部剪切与密封。缝合的同时也起到了装饰的作用。

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2025-07-13 11:07:55
超声波焊接原理是由发生器产生20KHz(或15KHz)的高压、高频信号,通过换能系统,把信号转换为高频机械振动,加于塑料制品工件上,通过工件表面及在分子间的磨擦而使传递到接口的温度升高,当温度达到此工件本身的熔点时,使工件接口迅速熔化,继而填充于接口间的空隙,当震动停止,工件同时在一定的压力下冷却定形,便达成高质量的焊接。

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2025-07-13 11:07:55

超声焊接是利用超声波的机械振动在焊件粘合面产生高频振动摩擦,进而产生热能,从而使焊接表面温度迅速升高,焊接粘合面物质被高温熔化形成液体,从而流入被焊接面间的缝隙。超声波振动作用停止后,焊接系统继续施加特定强度和时间的压力,焊接面利用原子键的链接达到焊接定形。超声焊接过程相比普通焊接方式时间大大缩短,焊接的牢固程度要大大高于普通焊接。超声焊接可以作用于金属之间、也可以作用于塑料之间,实现快速高质量焊接。

图3 超声波焊接原理图

超声焊接较其他焊接方式具有很多优点,首先它无污染,不需要添加有毒的粘结剂;其次是超声焊接速度非常快,相比普通焊接生产效率获得很大提升,并且超声焊接的质量非常好,不会产生变形,表面不会遗留焊接痕迹;此外超声焊接还有操作简便,维护量少,系统规模小,适用于自动控制等优点。

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2025-07-13 11:07:55
超声波焊接原理:

一·超声波焊接机主要由如下几个分组成:发生器、气动分、程序控制分,换能器分。

1·发生器主要作用是将工频50HZ的电源利用电子线路转化成高频(例如20KHZ)的高压电波。

2·气动分主要作用是在加工过程中完成加压、保压等压力工作需要。

3· 程序控制分控制整机器的工作流程,做到一致的加工效果。

4·换能器分是将发生器产生的高压电波转换成机械振动,经过传递、放大、达到加工表面。 换能器分由三分组成:换能器(TRANSDUCER);增幅器(又称二级杆、变幅杆,BOOSTER);焊头(又称焊模,HORN或SONTRODE)。

① 换能器(TRANSDUCER):换能器的作用是将电信号转换成机械振动信号。将电信号转换成机械振动信号有两种物理效应可以应用。A:磁致伸缩效应。B:压电效应的反效应。磁致伸缩效应在早期的超声波应用中较常使用,其优点是可做的功率容量大;缺点是转化效率低,制作难度大,难于大批量工业生产。自从朗之万压电陶瓷换能器的发明,使压电效应反效应的应用得以广泛采纳。压电陶瓷换能器具有转换效率高,大批量生产等优点,缺点是制作的功率容量偏小。现有的超声波机器一般都采用压电陶瓷换能器。压电陶瓷换能器是用两个金属的前后负载块将压电陶瓷夹在中间,通过螺杆紧密连接而制成的。通常的换能器输出的振幅为10μm左右。

② 焊头(HORN):焊头的作用是对于特定的塑料件制作,符合塑料件的形状、加工范围等要求。

换能器、变幅杆、焊头均设计为所工作的超声频率的半波长,所以它们的尺寸和形状均要经过特别的设计;任何的改动均可能引致频率、加工效果的改变,它们需专业制作。耐用根据所采用的材料不同,尺寸也会有所不同。适合做超声波的换能器、变幅杆和焊头的材料有:钛合金、铝合金、合金钢等。由于超声波是不停地以20KHZ左右高频振动的,所以材料的要求非常高,并不是普通的材料所能承受的。

二:超声波工作原理:

热可塑性塑料的超声波加工,是利用工作接面间高频率的摩擦而使分子间急速产生热量,当此热量足够熔化工作时,停止超声波发振,此时工件接面由熔融而固化,完成加工程序。

通常用于塑料加工的频率有20KHZ和15KHZ,其中20KHZ仍在人类听觉之外,故称为超声波,但15KHZ仍在人类听觉范围只内。

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2025-07-13 11:07:55

超声波焊接原理:两焊件在压力效果下,使用超声波得高频振动,使焊件接触外表产生激烈的冲突效果,以铲除外表氧化并加热焊件外表,完成焊接的一种固态衔接办法。

参数首要包括:焊接功率、振动频率(不是越大越好,有一定的适用规模)、振幅(剪切强度随振幅先增大后减小)、静压力(随时刻添加逐渐趋于稳定)、焊接时刻.

接头形成进程:振动冲突——温度增加——外表塑化——固相衔接

特色:可焊规模广,格外适用于金属薄片,细丝以及微型器材的焊接,焊件不熔化,焊接温度较低,变形小,氧化膜涂层对焊接影响小,耗电功率小,操作简洁、速度快,效率高。

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2025-07-13 11:07:55
超声波焊接机分为超声波塑料焊接机与超声波金属焊接机,所以原理分二:

超声波塑料焊接原理:将电能通过超声换能器转变成为超声能(即频率超出人耳听觉阈的高频机械振动能),该能量通过焊头传导到塑料工件上,以每秒上万次的超声频率及一定的振幅使塑料工件的接合面剧烈磨擦后熔化。振动停止后维持在工件上的短暂压力使两焊件以分子链接方式凝固为一体。一般焊接时间小于1秒钟,所得到的焊接强度可与本体相媲美。

超声波金属焊接原理:把高频电能通过换能器装置转换成机械振动作用于两个需要焊接的金属表面,在加压的情况下,使两个金属表面相互主频摩擦造成生热凝聚而熔接。在焊接过程中并无电流在被焊件中通过,也无电焊模式的焊弧产生,由于超声波焊接不存在热传导与电阻率等问题,因此对有色金属材料来说,无疑是一种理想的金属焊接系统。

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2025-07-13 11:07:55
超声波焊接是熔接热塑性塑料制品的高科技技术,各种热塑性胶件均可使用超声波熔接处理,而不需加溶剂、粘接剂或其他辅助品。其优点是增加多倍生产率、降低成本,提高产品质量。

超声波塑胶焊接原理是由发生器产生20KHZ(或15KHZ)的高压、高频信号,通过换能系统,把信号转换为高频机械振动,加于塑料制品工件上,通过工件表面及内在分子间的磨擦而使传送到接口的温度升高,当温度达到此工作本身的熔点时,使工件接口迅速深化,继而填充于接口间的空隙,当震动停止,工件同时在一定的压力下冷却定形,便达成完美的焊接。

适用行业:

玩具行业、家电行业、电子行业、通信行业、文具行业、包装行业、汽车行业、日用行业。

百度“温州洪海超声波”

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2025-07-13 11:07:55
1、超声波在塑料加工中的应用原理

塑料加工中所用的超声波,现有的几种工作频率有15KHZ,18KHZ,20KHZ,40KHZ。其原理是利用纵波的波峰位传递振幅到塑料件的缝隙,在加压的情况下,使两个塑料件或其它件与塑料件接触部位的分子相互撞击产生融化,使接触位塑料熔合,达到加工目的。

2、超声波焊机的组成部分和原理

超声波焊接机主要由如下几个部分组成:发生器、气动部分、程序控制部分,换能器部分。

发生器主要作用是将工频50HZ的电源利用电子线路转化成高频(例如20KHZ)的高压电波。

气动部分主要作用是在加工过程中完成加压、保压等压力工作需要。

程序控制部分控制整部机器的工作流程,做到一致的加工效果。

换能器部分是将发生器产生的高压电波转换成机械振动,经过传递、放大、达到加工表面。

固特超声具备良好的自主研发、生产和售后条件,针对疫情需求,在多年超声技术沉淀及应用系统经验积累的基础上自主研发的口罩机超声焊接系统拥有技术和品质“双保障“。

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2025-07-13 11:07:55
编辑本段工作原理(适用于塑料材料连接)

超声波

当物体振动时会发出声音。科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹。我们人类耳朵能听到的声波频率为16~20,000赫兹。因此,当物体的振动超过一定的频率,即高于人耳听阈上限时,人们便听不出来了,这样的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1~5兆赫。 虽然说人类听不出超声波,但不少动物却有此本领。它们可以利用超声波“导航”、追捕食物,或避开危险物。大家可能看到过夏天的夜晚有许多蝙蝠在庭院里来回飞翔,它们为什么在没有光亮的情况下飞翔而不会迷失方向呢?原因就是蝙蝠能发出2~10万赫兹的超声波,这好比是一座活动的“雷达站”。蝙蝠正是利用这种“雷达”判断飞行前方是昆虫,或是障碍物的。 我们人类直到第一次世界大战才学会利用超声波,这就是利用“声纳”的原理来探测水中目标及其状态,如潜艇的位置等。此时人们向水中发出一系列不同频率的超声波,然后记录与处理反射回声,从回声的特征我们便可以估计出探测物的距离、形态及其动态改变。医学上最早利用超声波是在1942年,奥地利医生杜西克首次用超声技术扫描脑部结构;以后到了60年代医生们开始将超声波应用于腹部器官的探测。如今超声波扫描技术已成为现代医学诊断不可缺少的工具。 医学超声波检查的工作原理与声纳有一定的相似性,即将超声波发射到人体内,当它在体内遇到界面时会发生反射及折射,并且在人体组织中可能被吸收而衰减。因为人体各种组织的形态与结构是不相同的,因此其反射与折射以及吸收超声波的程度也就不同,医生们正是通过仪器所反映出的波型、曲线,或影象的特征来辨别它们。此外再结合解剖学知识、正常与病理的改变,便可诊断所检查的器官是否有病。  频率高于20000 Hz(赫兹)的声波。研究超声波的产生、传播 、接收,以及各种超声效应和应用的声学分支叫超声学。产生超声波的装置有机械型超声发生器(例如气哨、汽笛和液哨等)、利用电磁感应和电磁作用原理制成的电动超声发生器、以及利用压电晶体的电致伸缩效应和铁磁物质的磁致伸缩效应制成的电声换能器等。

超声波焊接原理

通过上焊件把超声能量传送到焊区,由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大,因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差,一时还不能及时散发,聚集在焊区,致使两个塑料的接触面迅速熔化,加上一定压力后,使其融合成一体。当超声波停止作用后,让压力持续,有些许保压时间,使其凝固成型,这样就形成一个坚固的分子链,达到焊接的目的,焊接强度能接近于原材料本体强度。 超声波焊接它通常用于塑料焊接,它完全代替用胶水粘合的传统行业,在超声波焊接过程中是没有连螺栓,钉子,卡扣,焊接材料或粘合剂等材料结合在一起的,它比传统的粘合剂或粘胶水速度更快,而干燥时间也非常快,焊接的过程可以很容易实现自动,可轻松定制,以适应各类型的具体规格的产品被焊接。

音波熔接原理

藉由超音波振动将电子能转换为机械能,再靠焊头 ( HORN ) 将能量传达至塑料弓箭只接触面,使分子与分子间产生激烈摩擦生热原理,促使产品瞬间熔化并结合为一体,加工时速快、干净、美观、经济。 熔接范围:玩具业、文具业、家电业、电子业、食品业、通信业、交通业、航天航空等。 超音波熔接实例: 日用品业:粉盒、化妆镜、发梳、锁圈、保温杯、密封式容器、调味瓶、水管接头、提把、 瓶盖、食品容器、汽车灯罩、汽车水箱… 等。 玩具业:各式球类玩具、文具、水枪、塑料礼品、音乐玩具、及各式塑料玩具…等。 电器业:电子钟、蒸气熨斗、吸尘器、电话、计算机键盘、电风扇、电池…等。 汽车制造业:方向灯、照后镜、各类塑料成品…等。

旋转熔接原理

是针对塑料圆形之热可塑性产品而设计,藉由塑料工件相互摩擦所产生之热力,使塑料工件接触面产生熔解,再靠外在压力,驱动促使上下工件凝固为一体,成为永久性的结合。 旋熔实例:RO滤心、冷冻杯、保温杯、花瓶、化油器、莲蓬头、热水瓶气胆、凡而街头等。

热板熔接原理

利用模板将其加热至所需要之温度,再放置于塑料工件与工件之结合面的中间,使热力集中于两个结合面,受热后产生熔解时,退出热模板后,再利用外在压力,致使工件合而为一,成为坚固奈久性的功用。可处理熔接物,本身硬度较高,形状复杂,体积硕大的产品皆可迎仞而解。 热熔实例:汽车车灯、户外冰箱、门板、打气筒、储水筒、吸尘器、洞洞球、CD盒、洗衣机平衡环、韵律舞

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