焊接精密度0.01mm

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80%的人都不知道得焊线设计

来源: | 发布日期:2022-04-15
超声波模具的设计和生产必须非常简单。一般超声波模具分为:焊头和底模两部分。
焊头其实为一个半波长的金属,当它传递超声波时,产生共振。底模作用塑料焊接时,给予塑胶件支持和定位。
当使用加工不当或未调整的焊头时,会给您的生产带来昂贵的损失——它会破坏焊接效果,甚至更严重地直接损坏传感器或发生器。
因此,超声波模具的设计并不像它的外观那么简单。相反,它需要大量的专业知识和技能——如何确保焊头能够最经济地工作?如何确保焊头能够有效地将换能器转换的机械振动传递给工件,我们需要充分考虑每个环节。
超声波模具设计一般包括以下五个方面:
1、超声模振幅
振幅是需要焊接的材料的关键参数,相当于铬铁的温度。如果温度达不到,就不会熔化。如果温度过高,原材料会烧焦或结构损坏,强度会变差。由于各公司选择的换能器不同,换能器的输出振幅也不同。适应不同变比的变幅杆和焊头后,可校正焊头的工作振幅,满足要求。通常,换能器的输出振幅为10—20μm,工作振幅一般为30μm变幅杆和焊头的变比与变幅杆和焊头的形状、前后面积比等因素有关。指数变幅、函数变幅、阶梯变幅等形状对变比影响较大,前后面积比与总变比成正比。最简单的方法是按工作焊头的比例尺寸制作,以确保振幅参数的稳定性。
2、 超声模具模具频率参数
任何公司的超声波焊机都有一个中心频率,例如20KHz、40 KHz等等,焊机的工作频率主要由换能器决定(Transducer)、变幅杆(Booster)、和焊头(Horn)机械共振频率决定了发生器的频率根据机械共振频率进行调整,使焊头处于谐振状态,每个部分设计为半波长谐振体。
3、 超声模振动节点
焊头和变幅杆设计为工作频率的半波长谐振体。在工作状态下,两端振幅最大,应力最小,中间位置的节点振幅为零,应力最大。节点位置通常设计为固定位置,但通常的固定位置设计厚度大于3mm,或者槽是固定的,所以固定位置不一定是零振幅,这会导致一些叫声和部分能量损失,因为叫声通常与橡胶圈与其他部件隔离,或使用隔蔽,在设计振幅参数时考虑能量损失。
4、 超声模具加工精度
由于超声波焊头在高频振动下工作,应尽量保持对称设计,避免声传输不对称引起的不平衡应力和横向振动。不平衡振动会导致焊头发热和断裂。超声波焊接在不同行业的应用对加工精度有不同的要求。锂离子电池极片、极耳焊接、金箔涂层等特别薄的工件对加工精度要求很高。
5、超声模具的使用寿命
焊头的使用寿命取决于两个方面:一是材料,二是工艺
材料:超声焊接要求金属材料具有良好的柔韧性(声传输过程中机械损耗小),因此最常用的材料是铝合金和钛合金。
还需注意:

焊头焊接面的形状和尺寸决定于工件表面,焊接面焊线位置必须与焊头完全贴合


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底模给予塑胶件支持和定位
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