超声波焊接工艺
超声波焊接工艺参数的设定
超声波焊接工艺参数的设定Hessen was revised in January 2021超声波焊接工艺参数的设定超声波焊接的工艺参数设定包括超声波焊接功率、超声波频率、超声波振幅、超声波焊接压力、超声波焊接时间等。
l. 超声波的频率超声波焊接的工作频率通常在15-40kHz,对低频反应较差的材料,如PvC、PE等可以使用高频进行焊接,这可以减少对材料的损坏。
高频的超声波能量传递集中,对于一些精细的零部件可以使用高频的超声波进行焊接。
超声波焊接时,由于负载的变化会造成超声波设备的失谐现象,使焊接强度下强。
一般情况下,焊接机的工作频率确定后,需要保持声学系保持谐振。
下面的方程可以描述超声波的功率:P=μSnv=-2Aω/π=4usaf式中P超声功率;F静压力;S焊点面积;v相对速度;A振幅;μ一摩擦因数;w为角频率;f为振动频率。
2.超声波振幅在较大的工作频率和振幅下进行焊接,可以减少焊接时问,提高工作效率。
对于不同的材料都存在一个最佳的焊接振幅如表l所示。
超声波焊接20μm的振幅较小,通常建议使用40μm的振幅,因为过大的振幅常会使超声波电源疲劳损坏,所以超声波的振幅要求与超声波电源匹配一致。
3. 超声波焊接时间焊接时间指焊接过程中发出超声波能量的时间。
焊接时间过短,能量不够,并不能造成可靠的焊接结。
随着焊接时间的增加,能使焊件吸收更多的能量,焊接面的温度会提高,焊合面积也会增大,焊接熔深增加,这样焊接强度也会增加[22-24]。
然而,过长的焊接时间,会导致焊接位置材料熔化过多并造成较多的溢料。
这些熔料在焊合区域流动是有方向性的,所以过多的熔料流动会造成强度的下降。
另外,过长的焊接时间会造成焊件温度过高,造成焊件烧化和降解,使焊件表面造成焊痕,造成过焊,使强度下降。
焊接时间过长,能量过多会造成熔化层温度过高,被焊塑料变色、分解、脆化;而且焊接边缘应力集中,焊接表面出现压痕。
所以为了得到较高的焊接强度,必须要选择合适的超声波焊接时间,过短和过长都会造成焊接强度的下降。
超声波焊接工艺参数的设定
超声波焊接工艺参数的设定1.超声波频率：超声波焊接的频率通常在20kHz至70kHz之间。
不同的频率对焊接结果和效率会有影响。
高频率可以提高焊接效率，但需要用更高的功率和更小的焊接角度。
低频率可以提高焊接强度，但对于小尺寸部件可能不适用。
因此，合理选择合适的频率对于实现理想的焊接效果至关重要。
2.焊接压力：焊接压力是指超声波焊接过程中施加在焊接接头上的压力。
适当的焊接压力可以确保焊接接头良好的接触，同时避免过大的压力引起材料损坏。
一般来说，焊接压力应根据具体的焊接材料和接头形状进行调整，以达到最佳的焊接效果。
3.超声波振幅：超声波振幅是指超声波产生的振动幅度。
适当的振幅可以提高焊接质量和效率。
通常情况下，振幅应根据焊接材料和接头形状进行调整。
过大的振幅可能导致焊接接头变形，过小的振幅则可能无法达到理想的焊接效果。
4.焊接时间：焊接时间是指超声波焊接过程中的持续时间。
焊接时间的设定应根据具体情况来确定。
如果时间过长，可能导致材料热损失过多，焊接效果不理想。
而时间过短，则可能导致焊接接头未能完全熔融，从而影响焊接强度。
5.焊接温度：焊接温度是指超声波焊接过程中产生的热量，它主要取决于材料的熔点和焊接功率。
在超声波焊接中，温度的设定非常重要。
过高的温度可能使材料熔融过度，导致接头的变形和破损。
过低的温度则可能导致焊接效果不佳。
6.超声波功率：超声波功率是指超声波焊接设备产生的电功率。
超声波功率的设定直接影响焊接质量和效率。
过高的功率可能导致材料熔融过度，过低的功率则可能无法达到理想的焊接强度。
因此，合理调整超声波功率对于实现良好的焊接结果非常重要。
7.材料选择：总结：超声波焊接工艺参数的设定是实现理想焊接效果的关键。
合理选择超声波频率、焊接压力、振幅、时间、温度和功率等参数，以及合适的材料选择，可以确保焊接接头的质量和强度。
此外，根据具体的焊接要求和实际情况进行调整和优化，将有助于提高焊接效率和生产效果。
ptfe超声波焊接工艺
ptfe超声波焊接工艺
PTFE（聚四氟乙烯）超声波焊接工艺要点：
①工件准备：清洁待焊PTFE部件表面，确保无油脂、灰尘等污染物；
②夹具设计：定制专用焊接夹具，保证焊缝对正及稳定受压；
③参数设定：根据PTFE厚度、硬度选择适宜的超声波频率（通常15-70kHz）、振幅、焊接时间和压力；
④预热处理：对PTFE进行局部或整体预热，提高材料塑性，降低焊接难度；
⑤焊接实施：将工件置于夹具中，超声波焊头施加恒定压力并产生高频振动，接触面摩擦生热熔融，形成分子间结合；
⑥冷却固化：焊接后保持压力，自然冷却或辅助风冷，使焊缝充分固化；
⑦质量检验：检查焊缝外观、强度、密封性等，确保符合产品要求。
极耳超声波焊接工艺
极耳超声波焊接工艺
极耳超声波焊接工艺是一种利用超声波将两个或多个工件焊接在一起的方法。
它主要适用于塑料材料的焊接，可以实现快速、高效、无污染的焊接过程。
该工艺的具体步骤如下：
1. 准备工作：选择合适的超声波焊接设备和工件，确保工件表面清洁无杂质。
2. 设定参数：根据工件材料、尺寸等参数，设定合适的超声波焊接参数，如振幅、频率等。
3. 定位工件：将需要焊接的工件放置于焊接夹具中，并确保工件位置正确。
4. 加热工件表面：通过超声波振动产生的热量，加热工件表面，使其达到熔点。
5. 压合工件：通过焊接头或焊接模具对工件施加压力，使其达到一定的焊接压力。
6. 焊接时间：保持一定的焊接时间，使工件表面熔融并粘接在一起。
7. 冷却工件：停止超声波振动，待工件冷却后，取出焊接好的产品。
极耳超声波焊接工艺的优点包括焊接速度快、焊接强度高、焊接过程无污染、操作简便、无需使用额外的焊接材料等。
它广泛应用于汽车、电子、医疗器械等行业中的零部件焊接。
《超声波焊接工艺》课件
超声波频率：影响焊接 效果，需选择合适的频
率
焊接时间：影响焊接效 果，需控制焊接时间
焊接温度：影响焊接效 果，需控制焊接温度
环境因素：影响焊接效 果，需控制环境因素
焊接设备：影响焊接效 果，需选择高质量的设
备
07
超声波焊接技术的发展趋势与展望
超声波焊接技术的国内外研究现状
国内研究现状：超声波焊 接技术在国内得到了广泛 应用，主要集中在汽车、 电子、医疗等领域。
超声波发生器：产生高频超 声波
工件：需要焊接的工件
冷却系统：冷却焊头和工件， 防止过热损坏
控制系统：控制超声波发生 器、换能器、焊头等部件的
工作状态
超声波焊接设备的分类
按照功率分类：大功率、中功率、小功率 按照频率分类：低频、中频、高频 按照结构分类：单头、双头、多头 按照用途分类：通用型、专用型、特殊型
培训与教育：对操作人员 进行培训，提高焊接质量 意识和技能水平
超声波焊接质量影响因素及改进措施
超声波功率：影响焊接 强度，需调整至最佳功
率
焊接压力：影响焊接质 量，需调整至最佳压力
焊接材料：影响焊接效 果，需选择合适的材料
操作人员技能：影响焊 接质量，需提高操作人
员技能
质量检测方法：影响焊 接质量，需选择合适的
汇报人：PPT
超声波焊接的应用范围
电子行业：如电路板、电子元器件 等
汽车行业：如汽车零部件、内饰件 等
医疗行业：如医疗器械、医疗耗材 等
食品行业：如食品包装、食品容器 等
航空航天：如航天器零部件、航空 器零部件等
纺织行业：如纺织品、服装等
03
超声波焊接设备
超声波焊接设备的组成
焊接工艺的超声波焊接技术要点
焊接工艺的超声波焊接技术要点超声波焊接技术是一种新兴的焊接方法，在工业生产中得到了广泛应用。
本文将详细介绍超声波焊接技术的要点，并分析其在焊接工艺中的重要性。
一、超声波焊接技术简介超声波焊接技术是一种利用高频振动产生的能量来实现金属焊接的方法。
传统的焊接方法通常是通过高温熔化金属来实现焊接，而超声波焊接则是通过高频振动产生的机械能来实现焊接。
这种焊接方法具有焊接速度快、热影响区小、焊接接头牢固等优点，因此在汽车制造、电子设备、医疗器械等领域得到了广泛应用。
二、超声波焊接的工艺要点1. 声波源选择超声波焊接的关键是选择合适的声波源。
常见的声波源包括换能器、声波振动头等。
选择合适的声波源可以提高焊接效率和质量。
2. 材料选择与准备超声波焊接技术适用于焊接各种金属材料，如铝、铜、不锈钢等。
在进行超声波焊接前，需要对待焊接材料进行表面处理，确保其表面干净、无油污等。
3. 焊接参数的调节超声波焊接的质量和效率与焊接参数的设置密切相关。
主要参数包括振幅、压力、焊接时间等。
不同材料和焊接要求需要不同的参数设置，需要根据具体情况进行调节。
4. 焊接接头设计超声波焊接接头的设计对焊接质量至关重要。
合理的接头设计可以确保焊接接头的强度和密封性。
常见的接头形式包括普通接头、搭接接头、凸缘接头等。
5. 焊接设备的选择选择合适的超声波焊接设备对焊接质量和效率起到重要作用。
常见的设备包括超声波焊接机、振幅检测仪等。
根据焊接需求选择适合的设备，并保证设备的正常运行。
三、超声波焊接技术在焊接工艺中的重要性1. 提高生产效率超声波焊接技术具有焊接速度快的特点，可以大大提高生产效率。
与传统焊接方法相比，超声波焊接技术不需要预热，焊接时间短，适用于大批量生产。
2. 降低热影响区超声波焊接技术焊接时只在焊接接头产生热量，其他部分几乎不受热影响。
这种焊接方法可以避免材料的热变形和氧化，降低了焊接接头的应力和变形。
3. 提高焊接质量超声波焊接技术焊接接头强度高、密封性好，可以保证焊接质量。
pbt的超声波焊接工艺
pbt的超声波焊接工艺
超声波焊接是一种高效、环保的连接工艺，适用于各种塑料材料，包括PBT。
以下是PBT的超声波焊接工艺流程：
1.焊接准备：在进行超声波焊接之前，需要先准备好所需的工具和材料，包括超声波焊接机、焊头、PBT材料、夹具等。
同时，要确保工作场所干净整洁，避免杂物和灰尘影响焊接效果。
2.放置焊件：将需要焊接的PBT材料放置在夹具中，确保位置准确，以便进行后续的焊接操作。
3.施加压力：在焊头对准焊缝后，施加适当的压力。
压力大小应根据PBT材料的厚度和强度而定，压力过大会导致材料变形，过小则可能无法实现良好的焊接效果。
4.超声波振动：通过超声波焊接机产生高频振动，使焊头与PBT材料表面产生摩擦热，软化材料表面，为焊接创造有利条件。
5.冷却定型：在焊接完成后，应立即停止振动并释放压力，让焊接部位自然冷却定型。
在冷却过程中，应避免外部干扰因素如风、震动等影响焊接效果。
6.完成焊接：冷却后，检查焊接部位是否有缺陷，如气孔、裂缝等。
如一切正常，则可认为焊接完成。
需要注意的是，在进行超声波焊接时，应选择合适的焊头和振动频率，以确保焊接效果良好。
同时，操作人员应具备相关技能和经验，能够准确判断和处理各种问题。
petg超声波焊接工艺
petg超声波焊接工艺
PETG（聚对苯二甲酸乙二醇酯）是一种常见的塑料材料，通
常用于制造瓶子、包装材料、水泥等。
超声波焊接是一种常见的塑料焊接方法，可以用于连接PETG材料。
超声波焊接的原理是利用超声波的振动来产生热量，使接触的塑料材料快速熔化并结合在一起。
具体的PETG超声波焊接工艺步骤如下：
1. 准备焊接部件：在进行超声波焊接之前，需要准备好待焊接的PETG部件。
确保部件表面光洁，没有杂质或油脂。
2. 设定焊接参数：根据焊接材料和尺寸，设定适当的焊接参数，包括焊接时间、压力和超声波功率。
3. 定位部件：将待焊接的PETG部件正确放置在焊接夹具或工作台上，保持加工表面平整。
4. 进行焊接：将超声波焊接头安置在待焊接部件的接触面上，并施加足够的压力。
同时启动超声波发生器，使其产生超声波振动。
振动产生的热量将使PETG材料熔化并结合在一起。
5. 完成焊接：等待一定的焊接时间，使焊接部件充分结合。
然后停止超声波发生器和移除焊接头。
6. 冷却和固化：在焊接完成后，将焊接部件保持静止，让其冷却和固化。
这样可以确保焊接部分的强度和稳定性。
需要注意的是，超声波焊接的焊接效果受到多种因素的影响，如焊接参数、表面处理、部件形状等。
因此在进行PETG超声波焊接时，需要进行实验和调整，以获得最佳的焊接效果。
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1.发行目的：为公司超声波焊接作业及超声波焊接工艺调整、超声波焊接关键工序的管理提供理论指导，从而规范公司超声波焊接作业，保证超声波焊接产品品质，提高生产效率。
2.试用范围：
适用于公司超声波焊接作业
3.设备的认识：
3.1什么是超声波焊接
超声波焊接是一种快捷，干净，有效的装配工艺，用来装配处理热塑性塑料配件，及一些合成构件的方法。
目前被运用的塑胶制品与之间的粘结，塑胶制品与金属配件的粘结及其它非塑胶材料之间的粘结！它取代了溶剂粘胶机械坚固及其它的粘接工艺是一种先进的装配技术！超声波焊接不但有连接装配功能而且具有防潮、防水的密封效果。
3.2超声波焊接优点
3.2.1节能环保
3.2.2成本低,效率高
3.2.3容易实现自动化生产
3.2.4焊接强度高，粘接牢固
3.2.5焊点美观，可实现无缝焊接，防潮防水，气密性好
4 超声波焊接的工作原理：
通过一个电晶体功能设备将当前50/60Hz的电频转变成20KHz或40KHz的电能高频电能，供应给转换器。
转换器将电能转换成用于超声波的机械振动能。
振动通过焊接工作件传给粘合面振动磨擦产生热能使塑胶熔化， 振动会在熔融状态物质到达其介面时停止
如下图所示，振动能量从焊头传递到工件，工件之间的摩擦产生的热量将工件熔接面熔化，从而焊接成一体。
DLAA 帝光汽配实业有限公司
文件名称
超声波焊接工艺
文件编号DG-ZJ-WI-001版本A0发行日期2013年8月25日
焊头
HORN 震动能
工件
融合
5.超声波焊接试用材料：
由超声波的工作原理我们可以知道，超声波的实际功率并不大，工作时间短，所以产生的热量有限，所以一般只适用于一些熔点较低(400℃ 以下)的材料。
主要以热塑性的聚合物即塑料为主。
一般来说，聚合物的熔点越高，其焊接所需
的超音波能量越多。
材料的硬度对其是否能有效传输超音速振动是很有影响的。
总的说来，愈硬的材料其传导力愈强。
5.1塑料焊接的特性
ABS 丙烯晴丁二烯苯乙烯共聚物质轻，兼具韧性，刚性与耐化学品性，用途广泛，热性佳，特别适合超声波溶接无论近距离或远距离熔接，均可得到良好效果。
性极韧、电性佳、绝缘度高，常用为电子零件等。
因熔点高，所需熔接时间长，振幅高。
难于焊接.
材质强韧，耐磨损，摩擦系数极低，耐酸，常用超声波熔接时，因熔点高，所需熔接时间长，熔接前先经烘乾会较易熔接。
比重小，在低温及室温下富柔曲性，防水、防蚀、可制成各种颜色。
价格低的产品，常用于皿盘、封装薄膜、软水管、奶瓶、软绳等。
密度越高越适合于超声波熔接。
比重轻，有良好绝缘性，强度高，能耐热及化学剂的侵蚀，抽丝后可制绳纲等织品。
制品有玩具、行李箱、音响外壳、电气绝缘物、食品包装等。
本材质因弹性系数低,易衰减声波振动，帮远距离熔接需注意其效果,较难于焊接
电性佳，耐弱化学品，低温性佳，具难燃性，常用于各种合成皮软管、胶膜等，材质柔软，易衰减音波振动，熔接面易劣化。
材 料 塑料熔接特性
Acrylics
压克力（PMMA) Nylon
尼 龙
P C .
聚碳酸脂
Higl Density PE 高密度聚乙烯Low Density PE 低密度聚乙烯
Unmodified PP 聚 丙 烯
PVC
聚氯乙烯硬度大、耐冲击、不受酸之作用，有高度光学T透光性，著色性良好，常用于汽车尾灯、仪表板、奖章、水龙头把手等。
用于超声波熔接时，须注意衰明度问题，就易熔接。
压力表
调整压力阀
焊头下降速度调
整
动态触发压力调整
6.影响超声波焊接能量的因素:
6.1气压 我们可以通过调压力阀来调整，一般来说气压越大，能量越大
6.2下降速度 超声波焊接机上有相应的旋钮，一般来说，下降速度越大能量越大
6.3 频率 超声波熔接机器都有固定的频率，频率越大，能量越大
6.4 振幅 一般来说，振幅越大能量越大
6.5 时间 我们可以调整焊接机的焊接时间，时间越长，焊接的能量越大
6.6保压时间 保压时间是在塑料熔化之后的保持气压的时间，时间越长，形成的焊点越稳定，变形越小6.7焊接面积 面积越大,需要振幅越高。
6.8工件材料 PP/PE/尼龙等较难焊的晶型树脂,需要的振幅较高
7.过载现象：
7.1.A.先检查焊头是否锁紧
B.确认压力是否过高
C.减低下降速度
D.按机器上的TEST（测试按钮）确认功率，当功率大于330W时，可能转换器出现问题，需联系必能信售后人员前来修理。
8.对位与行程
8.1对位
8.1.1焊头、工件与底模之间的对位
8.1.2工件放于底模，将气压放掉，焊头用力往下拉，对准接触面
8.1.3然后将底模在底板上固定好
8.2行程
8.2.2 以方便取放工件为宜
8.2.3切记不能将焊头直接接触底模或底板的金属等硬质材料，很可能会导致换能器的破坏。