隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，超聲波焊接機(jī)已經(jīng)逐漸的普遍性，本文通過對超聲波物體焊接的原理與工藝參數(shù)進(jìn)行闡述，并且對超聲波焊接機(jī)過程中所出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，提出解決這些問題的方法，從而提高焊接牢固性的強(qiáng)度，提升焊接的質(zhì)量。
超聲波焊接機(jī)是利用超聲波的振動頻率來進(jìn)行物體的焊接，通過超聲波進(jìn)行物體焊接的設(shè)備有很多種，其中包括了氣動傳動系統(tǒng)、換能器和超聲波發(fā)生器、控制電路以及焊頭。超聲波焊接機(jī)的工作過程：首先，超聲波發(fā)生器將高壓電流轉(zhuǎn)化為高頻電能，其次被轉(zhuǎn)化的高頻電能通過換能器轉(zhuǎn)化為同等頻率的機(jī)械振動，然后機(jī)械振動再通過變幅桿的作用得到放大并傳遞到焊頭，最后焊頭將收到的振動能量傳遞到焊接物體間的接合面上。
１超聲波焊接機(jī)的主要參數(shù)以及特點(diǎn)
從每個超聲波焊接機(jī)的參數(shù)來說，大部分超聲波焊接的頻率都是在15KHz－40KHz左右，而超聲波焊接機(jī)主要的參數(shù)有焊接時所產(chǎn)生的壓力、振幅、焊接時所產(chǎn)生的時間、焊接功率以及超聲波頻率等。
１超聲波焊接機(jī)的焊接功率以及超聲波頻率
利用超聲波進(jìn)行物體焊接的過程中，所產(chǎn)生的超聲波頻率并不會直接影響焊接物體的質(zhì)量，但是如果超聲波焊接時產(chǎn)生的頻率與超聲波焊接機(jī)變幅桿的所產(chǎn)生的基頻不協(xié)調(diào)的話，就會發(fā)出傷害人們耳朵的噪音，而其中所產(chǎn)生的較大的超聲波雜波不利于焊接工件的固定，甚至?xí)购附庸ぜw出從而導(dǎo)致事故的發(fā)生。同時，對于超聲波焊接頻率的選擇要考慮到整個系統(tǒng)的諧振頻率，避免出現(xiàn)共振的現(xiàn)象。
２超聲波焊接的振幅
超聲波焊接機(jī)工藝參數(shù)的振幅是需要第一時間確定的，而超聲波焊接機(jī)所輸出的功率和焊接時所產(chǎn)生的振幅有著直接的關(guān)系。針對于焊接材料的不同也要選擇不同的振幅，其振幅的大小不僅與焊接材料的硬度有關(guān)，還和材料的屈服強(qiáng)度有關(guān)；對于焊接物體材料的不同，對選擇振幅的大小通常都是在１５μｍ－６０μｍ以內(nèi)。同時振幅的大小還和焊接設(shè)備的頻率、焊接形式等因素有關(guān)。
３超聲波焊接所產(chǎn)生的壓力以及所用的時間
利用超聲波進(jìn)行物體焊接的過程中，焊接時的壓力對焊接接頭的強(qiáng)度有著直接的影響。只有焊接壓力足夠的時候，才能夠保證焊接工件熔融區(qū)的結(jié)合，從而提高焊接的牢固性。但是如果焊接壓力過大的話就會導(dǎo)致熔融層的工件材料嚴(yán)重?cái)D出，從而使熔融層的厚度減小導(dǎo)致焊接的不牢固。焊接時所用的時間會直接決定焊接接口出所產(chǎn)熱量的多少，如果焊接時所用的時間不夠的話就會出現(xiàn)焊接材料熔融不到位、熔合不緊密的情況，從而導(dǎo)致焊接的不牢固；但是如果焊接時所用的時間過長的話就會出現(xiàn)材料熔融過剩、焊接線以外的材料熔化的情況，從而導(dǎo)致焊接工作的失敗。因此，焊接時所用時間的多少會直接影響焊接接頭的牢固性。
4超聲波焊接焊線的選擇
超聲波焊接焊線的形式應(yīng)該根據(jù)焊接材料特點(diǎn)的不同以及焊接接口的不同來進(jìn)行選擇。超聲波焊接焊線的結(jié)構(gòu)形式有很多種，其中包括臺階式焊線、圍邊式焊線和三角形焊線等。依據(jù)所需焊線尺寸的不同來確定所需焊線的結(jié)構(gòu)形式，例如，焊線的尺寸過長的話就會出現(xiàn)焊線不能夠全部的熔融、焊接接口不牢固的情況，從而導(dǎo)致焊接接口的強(qiáng)度低以及焊接接口不美觀；同樣如果焊線的尺寸過短的話就會導(dǎo)致焊接接口處的熔融材料不夠，降低焊接的牢固性。因此，超聲波焊接焊線的結(jié)構(gòu)形式以及尺寸大小都會影響超聲波焊接的質(zhì)量。
使用超聲波焊接機(jī)初期階段的過程中，其中對選擇超聲波焊接工藝參數(shù)的不合適，就出現(xiàn)了一系列的問題并提出解決的方法，具體有以下幾個方面：
１焊接的熔融材料擠出量
利用超聲波進(jìn)行物體焊接的過程中，在焊接接口通過振動能量所產(chǎn)生熱能的影響下，首先超聲波焊接焊線進(jìn)行熔融，其次焊接線在超聲波焊接壓力的作用下在焊接面的空隙中鋪展開，然后在焊接面之間就會形成一種熔融塑料的層次，最后等熔融塑料*冷卻凝固之后，使兩個物體工件的焊接面結(jié)合在一起。在wan美的焊接工作中，超聲波焊接焊線的全部融化正好鋪展在整個焊接面的空隙之中，這樣得到的焊接牢固性有保證，同時焊接接口具有美觀性。但是當(dāng)焊接振幅過大以及焊接所用時間過長的情況下，通過振動能量所產(chǎn)生的熱量就會超過熔融焊接線時所需的熱量，從而導(dǎo)致超聲波焊接焊線以外的工件材料融化，如果再加上焊接壓力較大的話就會使熔融層的工件材料嚴(yán)重?cái)D出，從而導(dǎo)致焊接的不牢固。
２焊接的預(yù)壓力
在焊接的過程中，在兩個焊接工件的焊接面上要有一個預(yù)壓力從而能夠提高焊接的牢固性。焊接壓力是通過振動能量而產(chǎn)生兩個物體之間的摩擦，但是焊接所產(chǎn)生的壓力大小對所產(chǎn)生的摩擦力大小有直接的影響，從而會對產(chǎn)生熱量的速度有一定的影響。兩個工件之間的焊接是通過焊接所產(chǎn)生的壓力來進(jìn)行對焊接線的熔融，使其在焊接面的空隙中鋪展開，并且要保持這個焊接所產(chǎn)生的壓力在熔融材料冷卻凝固之前，才能夠形成美觀的焊接接口。
３焊接的質(zhì)量
焊接的牢固性的強(qiáng)度是判斷焊接質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。焊接線材料熔融量的過多與過少、鋪展在焊接面熔融材料的過多與過少以及在熔融材料冷卻凝固之前焊接預(yù)壓力的過大過小都會影響焊接的牢固性，從而降低了焊接的質(zhì)量。要提高焊接牢固性的強(qiáng)度，就需要合理的把握焊接線材料的熔融量多少、鋪展在焊接面的熔融材料多少以及在熔融材料冷卻凝固之前焊接預(yù)壓力的大小，從而保證焊接的質(zhì)量，使焊接接口更加的美觀。
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