超聲波焊接機(jī)是一種利用超聲波振動(dòng)能量產(chǎn)生摩擦熱來(lái)實(shí)現(xiàn)材料焊接的設(shè)備。其工作原理主要包括以下幾個(gè)步驟:
1. 發(fā)生器產(chǎn)生高頻電能:超聲波焊接機(jī)的發(fā)生器會(huì)產(chǎn)生高頻電能,通常頻率在20kHz到70kHz之間。這種高頻電能是通過(guò)壓電陶瓷變換器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振動(dòng)。
2. 通過(guò)增壓系統(tǒng)傳遞振動(dòng)能量:振動(dòng)能量由壓電陶瓷變換器傳遞給焊接頭部,進(jìn)而引起焊接頭的機(jī)械振動(dòng)。增壓系統(tǒng)中通常會(huì)使用氣壓或液壓來(lái)增加振動(dòng)的壓力。
3. 摩擦熱產(chǎn)生:焊接頭部振動(dòng)時(shí),會(huì)使兩個(gè)接觸面之間的分子產(chǎn)生快速相對(duì)滑動(dòng),并引起摩擦熱的產(chǎn)生。摩擦熱會(huì)導(dǎo)致材料的局部溫度升高。
4. 材料融合:高溫下,材料的表面層會(huì)部分融化,產(chǎn)生熔池。振動(dòng)能量會(huì)持續(xù)傳遞到材料中,使熔池融化的部分與相鄰材料相互擴(kuò)散、混合,從而實(shí)現(xiàn)焊接。
5. 壓力保持和冷卻:在焊接完成后,保持一定的壓力,使熔池冷卻并固化,從而形成堅(jiān)固的焊接接頭。
超聲波焊接機(jī)工作原理的關(guān)鍵在于利用超聲波的振動(dòng)能量產(chǎn)生摩擦熱,通過(guò)材料的熔化和熔池的形成來(lái)實(shí)現(xiàn)焊接。它具有焊接速度快、焊接強(qiáng)度高、無(wú)需外加熔劑等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于塑料、金屬等材料的焊接和連接。