隨著市場對口罩的需要,超聲波焊接系統(tǒng)熱度仍是只增不減。該系統(tǒng)在口罩全塑鼻梁條焊接、折邊后焊接、呼吸閥焊接、多層滾焊、耳帶焊接項(xiàng)目上均有應(yīng)用。
超聲波焊接機(jī)組成:超聲波發(fā)生器、超聲波換能器、超聲波變幅桿、超聲波焊頭和零件支撐工裝等組成,前三者組成超聲波焊接系統(tǒng)。
超聲波換能器
超聲波換能器的作用是將工頻(50 Hz或60 Hz)電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槌曨l電壓。微處理器經(jīng)由用戶界面控制焊接循環(huán)和反饋關(guān)鍵焊接信息給用戶。用戶界面也允許操作人員輸入所需的焊接參數(shù)。
換能器通過逆壓電效應(yīng)將來自于發(fā)生器的超聲頻電壓轉(zhuǎn)化為同頻率的超聲機(jī)械振動(dòng)。在正弦電信號經(jīng)由電極提供給換能器時(shí),壓電片膨脹和收縮,產(chǎn)生15~20 μm的軸向峰到峰運(yùn)動(dòng)。
超聲波變幅桿
變幅桿有兩個(gè)作用。其主要作用是放大換能器端部產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)并將振動(dòng)傳給焊頭。另一作用是提供固定套件于焊接壓力機(jī)上的位置。在換能器施加超聲能量時(shí),變幅桿也膨脹和收縮。與焊接套件中的其它零件一樣,變幅桿是調(diào)諧裝置,因而它也必須在特定頻率共振以便將超聲能量從換能器傳至焊頭。為了有效地發(fā)揮作用,變幅桿必須是超聲波在其制造材質(zhì)中的半波長或半波長的整數(shù)倍。一般為半波長。
超聲波焊頭
超聲波焊頭是焊接套件中向待焊零件提供能量的部分。與超聲波變幅桿一樣,焊頭也是調(diào)諧裝置,在大部分應(yīng)用中也提供機(jī)械放大,這保證焊頭端部有足夠的振幅實(shí)現(xiàn)焊接。
待焊零件和接頭設(shè)計(jì)決定焊頭的尺寸和式樣。焊頭的形狀至關(guān)重要,因?yàn)楹割^的軸向膨脹和收縮產(chǎn)生的應(yīng)力會在高振幅情況下造成開裂。選擇時(shí)要注意焊頭結(jié)構(gòu)和加工工藝,這影響焊頭的制造精度,進(jìn)而影響系統(tǒng)諧振的偏差。