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發(fā)布時間:2021-05-18 12:02  





了解超聲波焊接基礎(chǔ)-從何處開始
超聲波焊接工藝
在基本的層面上,超聲波焊接非常簡單:
兩種材料在超聲波壓力機(jī)中用機(jī)械力保持在一起。
在接觸時,稱為超聲波發(fā)生器(專為應(yīng)用而設(shè)計)的金屬工具將超高頻聲波引入材料中。
使壓力機(jī)將該能量引導(dǎo)到預(yù)定焊接點處的材料中。
當(dāng)施加高頻聲音時,材料會熔化,通常只需幾分之一秒。
粘合后,將材料在壓力下靜置,粘合劑硬化。
整個過程通常非常快,并且與其他焊接技術(shù)相比具有一些特定的優(yōu)勢。超聲波焊接產(chǎn)生非常可靠的結(jié)合,能量放電由微處理器控制。發(fā)生的熱量是在粘合點,這可以較大限度地減少不希望的變形的風(fēng)險。
當(dāng)采用超聲波焊接時,通常需要進(jìn)行設(shè)計工作,設(shè)備的設(shè)計在一定程度上滿足了客戶的需求。一旦投入生產(chǎn),超聲波焊接將產(chǎn)生不需要任何其他進(jìn)料的粘合劑。沒有必要的焊料或粘合劑,因為它利用了材料變形和產(chǎn)生粘合的能力。
因為超聲波焊接不會引入比材料中所需的更多的熱量,所以冷卻時間非常快。通常在一秒鐘內(nèi),粘合劑將達(dá)到其較大硬度,并準(zhǔn)備繼續(xù)前進(jìn)。可以利用快速,可靠的粘接的制造工藝是超聲波焊接的理想選擇。
臺州市錦亞機(jī)械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動摩擦焊接機(jī),熱鉚焊接機(jī),熱板焊接機(jī),多頭非標(biāo)型超聲波塑料焊接機(jī),以及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、自動化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計、制造及銷售為一體的技術(shù)服務(wù)性實體公司。
振動-振幅-頻率
在超聲波焊接過程中,將具有確定的振幅,力和持續(xù)時間的機(jī)械振動施加到待焊接的材料上。由于分子間和表面摩擦,產(chǎn)生熱量并使材料熔化。
超聲波焊接系統(tǒng)的核心是堆疊。它由壓電轉(zhuǎn)換器,增強(qiáng)器(振幅變換器)和超聲波發(fā)生器組成。堆棧隨著超聲頻率收縮和擴(kuò)展。產(chǎn)生的振動是縱波。焊接工具的行程,即峰值位置和零位置之間的距離,被稱為振幅-在超聲波焊接中,振幅在5和50μm之間。
根據(jù)作為材料特性的聲速和頻率計算波長λ。
振幅的定義
幅度a定義為振蕩幅度的一半,即從零到峰值。
單位:千分尺[μm]
頻率的定義
頻率f是每單位時間的周期數(shù)
單位:赫茲[赫茲]
波長的定義
波長l(λ)是沿波的兩個相等狀態(tài)之間的距離。
單位:毫米[mm]
超聲波發(fā)生器運動的示意圖
影響焊接質(zhì)量的因素及控制措施
(一)操作人員因素
這一因素對焊接工作來說就是焊工,也包括焊接設(shè)備的操作人員。各種不同的焊接方法對焊工的依賴程度不同,手工操作占支配地位的手弧焊接,焊工操作技能的水平和謹(jǐn)慎認(rèn)真的態(tài)度對焊接質(zhì)量至關(guān)重要。即使埋弧自動焊,焊接規(guī)范的調(diào)整和施焊也離不開人的操作。由于焊工質(zhì)量意識差、操作粗心大意,不遵守焊接工藝規(guī)程,操作技能差等都可能影響焊接質(zhì)量。即使使用這種簡單的焊接工藝,也很容易造成設(shè)計錯誤,從而導(dǎo)致后來的麻煩。控制措施可以從以下幾方面著手:
1.加強(qiáng)質(zhì)量意識教育,提高責(zé)任心和一絲不茍的工作作風(fēng),并建立質(zhì)量責(zé)任制。
2.定期進(jìn)行崗位培訓(xùn),從理論上認(rèn)識執(zhí)行工藝規(guī)程的重要性,從實踐上提高操作技能。
3.加強(qiáng)焊接工序的自檢與專職檢查。
4.執(zhí)行焊工考試制度,堅持持證上崗,建立焊工技術(shù)檔案。
(二)機(jī)器設(shè)備因素
機(jī)器設(shè)備這一因素對焊接來說就是各種焊接設(shè)備。焊接設(shè)備的性能,它的穩(wěn)定性與可靠性對焊接質(zhì)量會產(chǎn)生一定影響,特別是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、機(jī)械化、自動化高的設(shè)備,由于對它的依賴性更高,因此要求它有更好、更穩(wěn)定的性能。在壓力容器質(zhì)量體系中,要求建立包括焊接設(shè)備在內(nèi)的各種在用設(shè)備的定期檢查制度。在接觸時,稱為超聲波發(fā)生器(專為應(yīng)用而設(shè)計)的金屬工具將超高頻聲波引入材料中。包括以下幾個方面:
1.定期的維護(hù)、保養(yǎng)和檢修。
2.定期校驗焊接設(shè)備上的電流表、電壓表、氣體流量計等計量儀表。
3.建立設(shè)備狀況的技術(shù)檔案。 4.建立設(shè)備使用人員責(zé)任制。
(三)材料因素
焊接使用的材料包括各種被焊材料,也包括各種焊接材料、還有與產(chǎn)品配合使用的各種外購或外協(xié)加工的零部件。焊接生產(chǎn)中使用這些材料的質(zhì)量是保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)和前提。從質(zhì)量管理的觀點出發(fā),為了保證焊接質(zhì)量,從生產(chǎn)過程的起始階段,即投料之前就要把好材料關(guān)。缺點2:提前期將超聲波集成到您的制造過程中并不是一夜之間的過程。主要有以下一些控制措施:
1.加強(qiáng)原材料的進(jìn)廠驗收和檢驗。
2.建立嚴(yán)格的材料管理制度。
3.實行材料標(biāo)記移植制度,以達(dá)到材料的追溯性。
4.擇優(yōu)選擇信譽、質(zhì)量好而且穩(wěn)定的供應(yīng)廠和協(xié)作廠進(jìn)行訂貨和加工。
(四)工藝方法因素
焊接質(zhì)量對工藝方法的依賴性較強(qiáng),在影響工序質(zhì)量的各因素中占有更重要的地位。其影響主要來自兩個方面:一方面是工藝制訂的合理性;另一方面是執(zhí)行工藝的嚴(yán)肅性。
某一產(chǎn)品或某種材料的焊接工藝的制定,首先要進(jìn)行焊接工藝評定,然后根據(jù)評定合格的工藝評定報告和圖樣技術(shù)要求制訂焊接工藝規(guī)程、編制焊接工藝說明書或焊接工藝卡。這些以書面形式表達(dá)的各種工藝參數(shù)是指導(dǎo)施焊時的依據(jù),它是模擬生產(chǎn)條件所作的試驗和長期積累的經(jīng)驗以及產(chǎn)品的具體技術(shù)要求而編制出來的,是保證焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上需要保證的另一方面是貫徹執(zhí)行焊接工藝的嚴(yán)肅性。在沒有充分根據(jù)的情況下不得隨意變更工藝參數(shù),即使確需改變,也必須履行一定程序和手續(xù)。不正確的焊接工藝固然不能保證焊接質(zhì)量,即使有經(jīng)評定驗證是正確合理的工藝規(guī)程,不嚴(yán)格執(zhí)行,同樣也不能得到合格的質(zhì)量。正確扭矩螺栓和配合表面,如附表中所示,顯示了堆疊組件裝配的正確扭矩值。兩者相輔相成,相互依賴,不能忽視或偏廢任何一個方面。其主要控制措施有:
1.按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行焊接工藝評定。
2.選擇有經(jīng)驗的焊接技術(shù)人員編制所需的工藝文件。
3.加強(qiáng)施焊過程中的管理與檢查。
4.按要求制作焊接產(chǎn)品試板以檢驗工藝方法的正確性與合理性。
(五)環(huán)境因素
在特定環(huán)境下,焊接質(zhì)量對環(huán)境的依賴性也是很大的。因為焊接操作常常在室外露天進(jìn)行,必然受到外界自然條件,如溫度、濕度、風(fēng)力及雨雪天氣的影響,在其它因素一定的情況下,有可能單純因環(huán)境因素造成焊接質(zhì)量問題。環(huán)境因素的控制措施比較簡單,當(dāng)環(huán)境條件不符合規(guī)定要求時,如風(fēng)力較大或雨雪天氣可暫時停止焊接工作或采取有效防護(hù)措施后再進(jìn)行焊接,過低的氣溫可對工件適當(dāng)預(yù)熱等。對于需要實現(xiàn)高吞吐量的自動化系統(tǒng),超聲波焊接提供的速度非常棒。
以上五個大的方面還可以做許多細(xì)分,總結(jié)經(jīng)驗并記錄下來以備之后查用。
臺州市錦亞機(jī)械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動摩擦焊接機(jī),熱鉚焊接機(jī),熱板焊接機(jī),多頭非標(biāo)型超聲波塑料焊接機(jī),以及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、自動化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計、制造及銷售為一體的技術(shù)服務(wù)性實體公司。
超聲波塑焊機(jī)的日常維護(hù)與保養(yǎng)
設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)
超聲波焊接機(jī)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的內(nèi)容是保持設(shè)備清潔、整齊、潤滑良好、安全運行,包括及時緊固松動的緊固件,調(diào)整活動部分的間隙等。紅外預(yù)熱混合振動機(jī)更復(fù)雜的方法是通過利用混合技術(shù)來實現(xiàn)“清潔”振動焊接接頭。簡言之,即“清潔、潤滑、緊固、調(diào)整、防腐”十字作業(yè)法。實踐證明,設(shè)備的壽命在很大程度上決定于維護(hù)保養(yǎng)的好壞。維護(hù)保養(yǎng)依工作量大小和難易程度分為日常保養(yǎng)、一級保養(yǎng)、二級保養(yǎng)、三級保養(yǎng)等。
日常保養(yǎng),又稱例行保養(yǎng)。其主要內(nèi)容是:進(jìn)行清潔、潤滑、緊固易松動的零件,檢查零件、部件的完整。這類保養(yǎng)的項目和部位較少,大多數(shù)在設(shè)備的外部。
一級保養(yǎng),主要內(nèi)容是:普遍地進(jìn)行擰緊、清潔、潤滑、緊固,還要部分地進(jìn)行調(diào)整。日常保養(yǎng)和一級保養(yǎng)一般由操作工人承擔(dān)。
二級保養(yǎng),主要內(nèi)容包括內(nèi)部清潔、潤滑、局部解體檢查和調(diào)整。
三級保養(yǎng),主要是對設(shè)備主體部分進(jìn)行解體檢查和調(diào)整工作,必要時對達(dá)到規(guī)定磨損限度的零件加以更換。此外,還要對主要零部件的磨損情況進(jìn)行測量、鑒定和記錄。二級保養(yǎng)、三級保養(yǎng)在操作工人參加下,一般由專職保養(yǎng)維修工人承擔(dān)。
在各類維護(hù)保養(yǎng)中,日常保養(yǎng)是基礎(chǔ)。保養(yǎng)的類別和內(nèi)容,要針對不同設(shè)備的特點加以規(guī)定,不僅要考慮到設(shè)備的生產(chǎn)工藝、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、規(guī)模大小等具體情況和特點,同時要考慮到不同工業(yè)企業(yè)內(nèi)部長期形成的維修習(xí)慣。