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超聲波焊頭壓力對超聲波焊接加工質(zhì)量的影響

2021-11-09 18:37
近些年以來，超聲波焊接的重要工藝手段迅速得到化工生產(chǎn)企業(yè)的重視，很多化工制造企業(yè)正在投入成本與資源用于引進(jìn)超聲波的大型加工焊接專用設(shè)備。生產(chǎn)加工企業(yè)對于各種類型的塑料制品或者其他產(chǎn)品如果選擇了超聲波方式來進(jìn)行加工與焊接處理，則意味著可以節(jié)省較大比例的焊接處理成本，同時(shí)還能保證達(dá)到較高的焊接成品強(qiáng)度以及焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在此過程中，技術(shù)人員針對焊頭壓力必須進(jìn)行實(shí)時(shí)性的控制調(diào)整，旨在有效避免焊頭壓力失控導(dǎo)致的焊接產(chǎn)品安全與質(zhì)量隱患，結(jié)合超聲波的焊接工藝參數(shù)、焊接工藝設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)與焊接處理過程因素來實(shí)現(xiàn)最大化的產(chǎn)品焊接質(zhì)量控制效果，充分保證焊接加工得到的成品達(dá)到密封性與整體性的產(chǎn)品性能標(biāo)準(zhǔn)。
 

超聲波焊接加工的基本技術(shù)原理


超聲波焊接是通過超聲波發(fā)生器將特定頻率的電流轉(zhuǎn)換成電能，在此過程中，被轉(zhuǎn)換的高頻電能通過換能器再次被轉(zhuǎn)換成為同等頻率的機(jī)械運(yùn)動，隨后機(jī)械運(yùn)動通過一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動能量傳遞到待焊接工件的接合部，在該區(qū)域振動能量被通過摩擦方式轉(zhuǎn)換成熱能，從而將塑料熔化，達(dá)到產(chǎn)品加工與焊接成型的目標(biāo)。
 
目前，超聲波不僅可以被用來焊接硬熱塑性塑料，還可以加工織物和薄膜。超聲波焊接系統(tǒng)的主要組件包括超聲波發(fā)生器、換能器（變幅桿或者焊頭）的組合設(shè)備、模具與機(jī)架設(shè)備。超聲波焊接的基本操作流程為：線性振動摩擦焊接利用在兩個(gè)待焊工件接觸面所產(chǎn)生的摩擦熱能來使塑料熔化。熱能來自一定壓力下，一個(gè)工件在另一個(gè)表面以一定的位移或振幅往復(fù)的移動，一旦達(dá)到預(yù)期的焊接程度，振動就會停止，同時(shí)仍舊會有一定的壓力施加于兩個(gè)工件上，使剛剛焊接好的部分冷卻、固化，從而形成緊密地結(jié)合。
 

超聲波的焊接壓力強(qiáng)度影響因素


超聲波焊接成型的化工生產(chǎn)材料如果要達(dá)到完全熔融的效果，那么關(guān)鍵前提就是要合理控制超聲焊接的系統(tǒng)壓力強(qiáng)度，充分保證牢固連接熔化后的焊接生產(chǎn)材料。然而在超聲焊接的整個(gè)過程中，存在較大可能將會出現(xiàn)偏高或者偏低的焊接系統(tǒng)壓力強(qiáng)度。具體對于偏低的焊接壓力強(qiáng)度來講，焊接強(qiáng)度偏低導(dǎo)致最為顯著的后果就是焊接部件沒有達(dá)到緊密結(jié)合的程度，處于熔化狀態(tài)下的焊接材料無法進(jìn)行牢固的粘連處理，上述的不良焊接處理后果可以被稱為虛焊現(xiàn)象。與之相比，對于超聲焊接的自動控制系統(tǒng)如果調(diào)整為偏大的焊接壓力強(qiáng)度，那么材料存在飛邊或者焊接部位產(chǎn)生變形的風(fēng)險(xiǎn)就會變得較高。因此可以判斷出，焊接系統(tǒng)運(yùn)行中的焊頭壓力強(qiáng)度將會直接影響到焊接制品的成型效果與質(zhì)量。
 
焊頭壓力的波動將會給超聲波焊接的全過程帶來不可忽視的加工效果影響。具體對于超聲波的材料焊接處理參數(shù)在進(jìn)行選擇與設(shè)定時(shí)，技術(shù)人員必須要嚴(yán)格控制焊頭壓力的因素，確保運(yùn)用焊頭壓力調(diào)整的措施與做法來促進(jìn)產(chǎn)品焊接部件達(dá)到緊密融合的效果，有效節(jié)省焊縫處理的時(shí)間成本。未來在該領(lǐng)域的技術(shù)改進(jìn)與轉(zhuǎn)型基礎(chǔ)上，技術(shù)人員對于超聲波加工與焊接處理環(huán)節(jié)中的焊頭強(qiáng)度與壓力因素應(yīng)當(dāng)予以實(shí)時(shí)性的調(diào)整，結(jié)合信息化的超聲波焊接控制技術(shù)手段來保障焊接產(chǎn)品的安全性，有效彌補(bǔ)焊接產(chǎn)品缺陷。
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