超声波焊接是快速的,不需要消耗品,并可以应用到各种各样的应用。此外,设备成本相对较低。超声波焊接可以产生坚固的、密封的焊缝,具有视觉吸引力。然而,必须考虑一些设计考虑,以确保最佳结果。

表面损坏和裂缝的特征偶尔可以从应用超声波到组装来导致。此外,一些设计选择可能会阻止形成强大和一致的焊缝。以下是一些常见的超声波困难以及如何防止它们。

部分刨刨

当SONOTRODE和部件之间的拟合不正确时发生刨刨。如果部分是轮廓的,重要的是,超声波的轮廓紧密地匹配该部件的轮廓。如果零件和超声波格式化不同,则声音转发将挤压在零件表面上,导致标记。此外,SONOTRODES的边缘可以留下证人标记。

为了防止这种标记,它可以有助于在喇叭边缘上放置慷慨的半径,并使抛光的超声波的轮廓以匹配该部件。但是,请在对工具进行任何修改之前检查SONOTRODE制造商。超声波发音器是声学仪器,因此,任何材料的去除可能会干扰其功能。

结构破坏

如果声极被用来接触一个织构表面,织构可能在焊接过程中熔化。超声波能集中在小接触面上,而有纹理的表面恰好提供了这种能量。这使得它可能的部分表面将熔化时,暴露在超声波振动。为了防止这种情况发生,在声纳极和该部件之间放置一层薄膜作为缓冲。

表面燃烧

当超声波振动使部件像横膈膜一样运作并在振动通过部件时向内向外弯曲时,就会引起燃烧。这种周期性的紧张会导致内部发热,从而导致在部分的中部出现烧伤痕迹。通常称为“横隔膜”,如果接触的部件很薄,这种现象更有可能发生。

部分表面的损坏也可以是由困在超声波和部分之间的空气的空气引起​​的。在喇叭和部分表面之间捕获的空气可以加热足够高,以在喇叭振动时发生的快速压缩和膨胀下的部分。

这些影响通常可以通过使用节点柱塞来防止,节点柱塞可以在焊接过程中减弱部件的中间部分,并防止任何空气在喇叭和部件之间的捕获。节点柱塞是安装在声纳极内的弹簧减振器。

脱档

超声波焊接时,由于零件振动,任何应力集中的区域都容易发热。因此,在焊接过程中,一个具有尖锐半径的小特征可能会使组件脱落。薄壁也可以被烧毁。这就是为什么超声波可以通过超声电极与浇道接触来使零件从流道中减量。

通过尽可能大的半径设计半径并避免使用薄壁连接大块组件来防止这一点。

焊接不均匀

焊接不均匀的潜在原因。由于超声波接触表面或关节表面的变化,关节的最常见能量是不一致的。超声波能量作为波浪穿过超声波的波浪。如果表面的超声波触点的表面是不均匀的,则超声波的幅度也可能是不均匀的。

振幅是峰间位移的测量值,它直接与施加到零件上的超声波能量的多少有关。当这个变化时,接头中的热量也会变化,焊接强度或质量也会变化。当声极接触面是平坦的,但从这个平面到零件的距离不一致时,也会发生这种情况。超声波能量在穿过零件时迅速消散,所以在这个旅行距离的变化将导致焊接不均匀。

另一件需要注意的事情是提供一致性联合设计.如果整个部件的能量导向器高度或剪切接头宽度不相同,焊接强度也不会相同。事实上,有些区域可能根本不能焊接。

最后,确保在零件设计中喇叭接触面和接头之间没有空隙。超声波的能量不会在空气中传播