當(dāng)超聲波作用于熱塑性塑料的接觸面時(shí),會(huì)引發(fā)每秒幾萬(wàn)次的高頻振動(dòng)。這種高頻振動(dòng)具有一定的振幅,通過(guò)上焊件將超聲能量傳遞到焊區(qū)。由于焊區(qū),即兩個(gè)焊接工件的交界面處,聲阻較大,根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理,振動(dòng)能量在此處會(huì)大量轉(zhuǎn)化為熱能,從而產(chǎn)生局部高溫。又因?yàn)樗芰媳旧淼膶?dǎo)熱性較差,產(chǎn)生的熱量一時(shí)難以迅速散發(fā)出去,會(huì)在焊區(qū)聚集。隨著熱量的持續(xù)積累,兩個(gè)塑料的接觸面迅速達(dá)到熔點(diǎn)并開始熔化。此時(shí),在施加一定壓力的情況下,熔化的塑料相互融合,分子間相互擴(kuò)散滲透。當(dāng)超聲波停止作用后,保持壓力持續(xù)幾秒鐘,使融合的塑料冷卻凝固成型。超聲波焊接在3D打印后處理中用于連接打印層,提高整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。湖南新能源超聲波金屬焊接機(jī)價(jià)格
未來(lái)超聲波焊接技術(shù)將與其他先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)更普遍、更深入的融合。與激光焊接技術(shù)融合,可利用激光的高能量密度和超聲波的振動(dòng)作用,在不同材料焊接、復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接等方面發(fā)揮協(xié)同優(yōu)勢(shì),提高焊接質(zhì)量和效率。與增材制造技術(shù)結(jié)合,在3D打印過(guò)程中,通過(guò)超聲波焊接對(duì)打印層間進(jìn)行強(qiáng)化連接,改善打印件的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)完整性。此外,還可能與微納制造技術(shù)、表面處理技術(shù)等融合,拓展超聲波焊接技術(shù)在微納器件制造、材料表面改性等領(lǐng)域的應(yīng)用,形成一系列具有創(chuàng)新性的先進(jìn)制造工藝和技術(shù)解決方案,推動(dòng)制造業(yè)向化、智能化、綠色化方向發(fā)展。江蘇塑料超聲波金屬焊接設(shè)備超聲波焊接的焊接接頭具有良好的抗剪切性能,適用于需要承受剪切力的部件。
超聲波是頻率高于20kHz的聲波,具有能量高、方向性好和衰減性等特性。其能量高,能夠?yàn)楹附舆^(guò)程提供所需的能量,實(shí)現(xiàn)材料的連接;方向性好,幾乎沿直線傳播,這就要求在焊接時(shí),超聲波焊頭與焊接零件需保持足夠大的接觸面積,以確保超聲能量能有效傳導(dǎo)到焊接界面,若傳播方向上存在孔洞等,會(huì)阻礙能量的傳導(dǎo);同時(shí),盡管超聲波穿透能力強(qiáng),但在物體中傳播時(shí)始終存在衰減,傳播距離越遠(yuǎn),能量衰減越嚴(yán)重。當(dāng)超聲波作用于熱塑性塑料接觸面時(shí),焊頭以每秒15kHz、20kHz或更高的頻率垂直振動(dòng),這種高頻振動(dòng)通過(guò)上焊件將超聲能量傳遞到焊區(qū)。由于焊區(qū)即兩個(gè)焊接的交界面處聲阻大,會(huì)產(chǎn)生局部高溫。又因塑料導(dǎo)熱性差,熱量一時(shí)難以散發(fā),聚集在焊區(qū),致使兩個(gè)塑料的接觸面迅速熔化。此時(shí),在一定壓力作用下,熔化的塑料相互融合。當(dāng)超聲波停止作用后,保持壓力幾秒鐘,使熔化的塑料凝固成型,形成堅(jiān)固的分子鏈,從而達(dá)到焊接目的,且焊接強(qiáng)度能接近原材料強(qiáng)度。例如在塑料玩具的生產(chǎn)中,利用這一原理可快速將各個(gè)塑料部件焊接在一起。
醫(yī)療行業(yè)對(duì)產(chǎn)品的安全性和衛(wèi)生性要求極高,超聲波焊接因其無(wú)污染、無(wú)化學(xué)殘留的特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。在醫(yī)療器械制造中,如注射器、輸液器等一次性醫(yī)療器械的生產(chǎn),采用超聲波焊接將塑料部件焊接在一起,確保產(chǎn)品的密封性和無(wú)菌性;在醫(yī)療設(shè)備的電子元件封裝中,能將電子元件密封在塑料外殼內(nèi),防止灰塵、水汽等雜質(zhì)進(jìn)入,保證醫(yī)療設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行;在人工關(guān)節(jié)等植入式醫(yī)療器械的制造中,超聲波焊接可用于連接金屬部件,確保連接強(qiáng)度和生物相容性,滿足人體長(zhǎng)期使用的要求。超聲波焊接的焊接過(guò)程無(wú)需添加任何化學(xué)物質(zhì),是一種環(huán)保的焊接方法。
醫(yī)療行業(yè)對(duì)產(chǎn)品的安全性、衛(wèi)生性和質(zhì)量要求極高。超聲波焊接因其清潔、無(wú)污染、焊接過(guò)程穩(wěn)定等特點(diǎn),在醫(yī)療行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。在醫(yī)用導(dǎo)管、注射器等醫(yī)療器械的制造中,超聲波焊接用于封口和連接部件,能夠確保產(chǎn)品的密封性和無(wú)菌性,防止細(xì)菌侵入,保障患者的使用安全。例如,動(dòng)脈和血液過(guò)濾器的制造,通過(guò)超聲波焊接將過(guò)濾膜與外殼緊密連接,保證了過(guò)濾器在使用過(guò)程中的過(guò)濾效果和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在醫(yī)療電子設(shè)備方面,如心臟起搏器、血糖儀等,超聲波焊接用于內(nèi)部電路板和導(dǎo)線的連接,避免了傳統(tǒng)焊接方式產(chǎn)生的熱應(yīng)力對(duì)精密電子元件的影響,提高了設(shè)備的可靠性和使用壽命。同時(shí),在一次性醫(yī)療用品如面罩、病號(hào)服、透皮貼劑等的生產(chǎn)中,超聲波焊接能夠?qū)崿F(xiàn)快速、高效的密封和連接,滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求。超聲波焊接過(guò)程中,材料的振動(dòng)有助于促進(jìn)分子的相互擴(kuò)散,提高焊接強(qiáng)度。黑龍江汽車超聲波金屬焊接設(shè)備
超聲波焊接在電池制造中用于連接極耳和電芯,確保電池的安全性和可靠性。湖南新能源超聲波金屬焊接機(jī)價(jià)格
超聲波金屬焊接屬于固態(tài)焊接,焊接過(guò)程中金屬母材不發(fā)生熔化。其原理是利用超聲頻率(超過(guò)16kHz)的機(jī)械振動(dòng)能量,在靜壓力作用下,使金屬表面的氧化膜破碎,同時(shí)金屬表面原子在高頻振動(dòng)和壓力作用下產(chǎn)生塑性變形,導(dǎo)致原子間距離減小,原子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),從而在金屬表面形成冶金結(jié)合。雖然焊接過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生一定的摩擦熱,但熱量不足以使母材熔化,只是使金屬表面達(dá)到塑性狀態(tài),促進(jìn)原子間的相互擴(kuò)散和結(jié)合。這種焊接方式能夠有效克服電阻焊接時(shí)產(chǎn)生的飛濺和氧化等問(wèn)題,適用于銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細(xì)絲或薄片材料的焊接,如可控硅引線、熔斷器片、鋰電池極片和極耳等的焊接。湖南新能源超聲波金屬焊接機(jī)價(jià)格