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产品超声波焊接口该如何设计?

发布时间:2015-10-17 文章来源:未知 作者:qiuchong 浏览:关键字:



众所周知,产品材料的选择和产品的合理焊接口的设计结构是保证最佳的超声波焊接效果的关键条件之一,各种焊口设计又取决于多种因素,如材料类型、零件形状和焊接要求(即强度、密封、外观等)。那么超声波焊接机可以焊接哪些材料?产品超声波焊接口该如何设计?请看下面详细解答:
 
  导能焊接线的设计图

上图上典型的导能焊接线的设计。对于某些需要高能量的树脂(即晶型、低刚度或高熔点的非晶型),其导能焊线尺寸应同比加大1.5~2倍。当焊件没有密封要求时,则可以将焊线设计成断续的,以减少能量损耗。

 
外侧遮蔽的焊口设计图

外侧遮蔽的焊口设计(必要时也可设计成双向遮蔽),这样可避免向外溢料,以保证外观质量。设计时应保证a≥b。


 
剪切焊接法设计图

上图是产品需要严密封接时所用的剪切焊接法设计图。特别适合于晶型树脂(PP、PE、Nilon、POM等),对于超过焊件本体强度的连接要求,建议熔深为壁厚 的1.25倍。剪切量与焊件尺寸成正比,一般取值0.2~0.5mm。剪切焊接的夹具必须限制下工件向外挠曲变形,而超声波声头与上工件作用面应尽可能靠 近焊口(象是一个盖子),以防上工件向内挠曲。对于中间壁剪切焊,则可采用图四所示的榫槽结构,以避免挠曲变形。

超声波焊接过程中由于超声波能量传递中的高压强和剧烈振动,所以在焊口设计中还应避免以下结构隐患:
A:超声波声头和(或)超声波工装与焊件接触面太小,容易在焊件表面产生压痕和熔斑。建议该接触面积应大于焊接面积的三倍,且尽可能正对焊接处(图二)。
B:盖状上工件太薄,容易在共振下开裂,或“击穿”,建议加筋处理(图二)。
C:细小附件与主体连接处强度太弱,容易振断,建议在根部加一圆R(图三)。
D:结构承力不好,致使能量不能有效地传递到结合面上。如无法避免这种设计,则应将超声波声头及超声波工装的着力面改在承力良好的位置(图四)。

此外,工装夹具也在很大程度上影响焊接效果,被焊工件的材料、形状、壁厚及不对称性等因素均可能影响能量向界面的传递。这都需要精心设计工装夹具,以保证焊接界面的均匀承力。对于某些焊件,结合面可能过于严合而不能产生相对位移,这时可适当降低超声波工装的刚性,以保证在结合面产生异相状态。

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