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如何选择超声焊接的主要参数是振动频率?

作者:安尼      发布时间:2021-04-20      浏览量:0
超声波焊接时,应考虑振幅A、静压F与焊接
超声波焊接时,应考虑振幅A、静压F与焊接时间t之间的相互作用,以及超声波功率和参数的选择。点焊是超声波焊接中最常用的焊接方法。以点焊为例,讨论了各种参数对焊接质量的影响。超声振动频率

超声振动频率?振动频率主要指共振频率的取值和谐振频率的精度。振动频率通常在15~75 kHz之间。在选择频率时,应考虑焊接材料的物理性能和厚度,而较薄的焊件应使用较高的振动频率,焊接件越厚,焊接材料的硬度和屈服强度越低,振动频率越低。这是因为在保持相同的声音功能的同时,增加振动频率可以减小振幅,从而减少由交变应力引起的薄壁零件的疲劳损伤。振动频率会影响焊点的抗剪强度。材料越硬,厚度越大,频率的影响越明显,这是因为幅值对应于焊件接触面的相对运动速度,焊接区的温度、塑性流动和摩擦功取决于相对运动速度。对于特定的焊缝,有一个合适的范围。当An值为17μm时,焊点的剪切强度最大,幅度减小,强度相应降低。

当振幅小于6μm时,接头不再形成,即使增加振动作用的时间也不起作用。这是因为振幅值太小,焊缝之间的相对运动速度太小。当振动幅值超过17μm时,焊点强度下降,这主要与金属材料内部和表面的疲劳损伤有关,因此幅值过大,振动剪切力超过了它们之间的摩擦力,声杆与工件之间的相对滑动摩擦,以及大量的热塑性变形,导致上部声波杆嵌入焊接片中,从而减小了有效的接头交叉连接。超声波焊机的换能器材料和集中器结构决定了焊机的幅值。在确定振幅时,通常通过调整声学发生器的电参数来改变振幅。此外,振动幅值的选择与其他参数有关,应综合考虑。指出在适当的幅度范围内,大幅度的使用可以大大缩短焊接时间,提高焊接生产效率。

3.静压F的作用是通过声音有效地将超声波振动传递到焊接件上。超声波焊接所需的静压将因材料类型而异。当静压过低时,超声波很难传递到焊缝,因此在焊缝界面处产生一定量的摩擦功是不够的。两个焊缝。

几乎所有的超声波能量都失去了超声波发生器与焊机之间的滑动面,因此不可能形成有效的连接。随着静压的增大,振动传递条件改善,焊接区温度升高,材料的变形抗力降低,塑性流动程度逐渐增大。此外,由于受压应力的增大,接缝的塑性变形区和接缝的塑性变形面积随着面积的增加而增大。当静压达到一定值后再增大压力时,接头的强度不再增加或减小。这是因为当静压过大,振动能不能合理利用,摩擦力过大,焊工之间的相对摩擦运动减弱,甚至振动幅值降低,导致连接不良。焊缝之间的区域。材料的破碎使接头的实际接头截面减小,从而降低了焊接接头的强度。在相同的焊接条件下,在较短的焊接时间和较高的静压下可以获得相同强度的焊点,因为在振动的早期,在较低的温度下可以产生较高的静压。同时,通过选择较高的静压,可以在短时间内达到最高温度,缩短焊接时间。

4.焊接时间t对接头质量有很大影响。当焊接时间太短时,表面的氧化膜太迟而不能损坏,只会形成少量的凸起。接头强度太低,无法形成接头。随着焊接时间的延长,焊接接头的强度迅速提高,在一定的焊接时间内强度值没有下降。但当超声波焊接时间超过一定值时,焊点强度下降。这是因为焊接部分的热量输入太大,塑性区域扩大,超声波发生器落在焊接件中。除了减少焊点的截面积外,还很容易在焊点的表面和内部产生裂纹。对于不同的静压,获得最佳接头强度所需的焊接时间不同。增大静压值可以在一定程度上缩短焊接时间。

5.在超声波焊接中,焊接功率P的选择主要取决于焊接件的厚度和材料的硬度。例如,在塑料的超声波焊接中,接头的质量取决于传感器的幅值、静压和焊接时间。焊接时间t和焊接接头静压F可以调节,幅值由传感器和焊接头决定。这三个量对彼此都有最佳的选择价值。当焊接能量超过适当值时,材料的熔化量较大,变形较大。如果焊接能量太小,就很难牢固地焊接。除了焊接参数外,超声波发生器材料、形状、尺寸和表面状态等因素也对焊接质量产生影响。