超聲波模具加工精度設計:超聲波焊頭因為工作于高頻振動情況下,應盡量保持一個對稱設計,以避免聲波傳遞的不對稱性導致的不均衡應力及橫向振動(所用于焊接的焊頭利用的是超聲波振動的縱向傳遞,對于整個諧振系統而言),不均衡振動能導致焊頭發熱及斷裂。超聲波焊接應用于不同行業對加工精度要求是不同的,對于特別薄的工件如鋰離子電池極片與極耳的焊接、金箔等的包覆等對加工精度的要求非常高,所有的加工設備均采用數控設備(如加工中心等),這樣才能加工出來的精度符合要求。
加工超聲波模具要注意以下事項:
1、產品的要求: 決定模具的使用壽命,磨損率,因而決定采用何種金屬。
2、產品的形狀: 采用何種熔接工藝,設定模具的大小,壓力傳達區,產品在熔合時可能產生的變形,需要多大功率和何種功能。是否可以一次熔接 完成工作。
3、 產品的塑料性質:決定模具的工作震幅,那一件工作應接受超聲能量,導能線的形式,位置,大小。
對不同的焊接對象需要有不同工具頭,不管是近場焊接還是傳輸焊接,只有半波長的工具頭才能使焊接端面達到大的振幅。工具頭,有帶振幅放大的和不帶振幅放大的兩種,塑料焊接機用聲學系統工具頭,所用材料通常為鋁合金,其端面鍍硬質合金,功率較大時也有用鈦合金材料制成的,該材料疲勞強度比鋁合金高一倍多。
超聲波是指振動頻率大于20KHz以上的,其每秒的振動次數(頻率)甚高,超出了人耳聽覺的上限(20000Hz),人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。超聲和可聞聲本質上是一致的,它們的共同點都是一種機械振動,通常以縱波的方式在彈性介質內會傳播,是一種能量的傳播形式,其不同點是超聲頻率高,波長短,在一定距離內沿直線傳播具有良好的束射性和方向性,2013年腹部超聲成象所用的頻率范圍在 2∽5MHz之間,常用為3∽3.5MHz(每秒振動1次為1Hz,1MHz=10^6Hz,即每秒振動100萬次,可聞波的頻率在16-20,000HZ 之間)。
超聲波具有如下特性:
1) 超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質中有效傳播。
2) 超聲波可傳遞很強的能量。
3) 超聲波會產生反射、干涉、疊加和共振現象。
4) 超聲波在液體介質中傳播時,可在界面上產生強烈的沖擊和空化現象。
超聲波模具是熔接熱塑性塑料制品的高科技技術,各種塑膠件均可使用超聲波熔接處理,而不需添加粘接劑或其它輔助品,其優點是增加多倍生產率、降低成本、提高產品品質。
頻率范圍:15KHZ 20KHZ 28KHZ 30KHZ 35KHZ 40KHZ 60HZ
超聲波模具材料:合金鋼、鎂鋁合金、鈦合金
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