振動焊接尤其適合熱可塑性材料,包括無定形樹脂如ABS/PC、PVC、PMMA及PES;半結晶樹脂如HDPE、PA、PP、TPO。Panuni的焊接機可接合汽車部件,例如進氣歧管、儀表板、尾燈及保險杠等;航空用途如HVAC管、內飾燈及儲存箱;家電則有洗碗機的泵及噴水臂、洗滌劑的噴灑器及吸塵機外殼。
振動摩擦焊接機在汽車上的應用主要的體現在發(fā)動機進氣系統(tǒng)、內外飾件及車燈。進氣岐管目前基本上都是采用的都是PA加玻纖增強的材料,而就目前的工藝來講只有振動摩擦能夠達到焊接要求,不管是從氣密,爆破壓力強度上來講都是其它連接方式所不能實現的。就車燈來講,以前大多用熱板焊,而近年來許多廠家開始轉用振動摩擦焊接方式,主要是由于振動摩擦焊接溢料少(外觀對車燈來講尤為重要),焊接周期短,大大提高了生產效率,強度也能達到要求。
振幅對于需要焊接的材料來說是一個關鍵參數,相當于鉻鐵的溫度,溫度達不到就會熔接不上,溫度過高就會使原材料燒焦或導致結構破壞而強度變差。因為每一間公司選擇的換能器不同,換能器輸出的振幅都有所不同,經過適配不同變比的變幅桿及焊頭,能夠校正焊頭的工作振幅以符合要求,通常換能器的輸出振幅為10—20μm,而工作振幅一般為30μm左右,變幅桿及焊頭的變比同變幅桿及焊頭的形狀,前后面積比等因素有關,形狀來說如指數型變幅、函數型變幅、階梯型變幅等,對變比影響很大,前后面積比與總變比成正比。貴公司選用的是不同公司品牌的焊接機,簡單的方法是按已工作的焊頭的比例尺寸制作,能保證振幅參數的穩(wěn)定。
超聲波的兩個主要參數: 頻率:F≥20KHz; 功率密度:p=發(fā)射功率(W)/發(fā)射面積(cm2);通常p≥0.3w/cm2; 在液體中傳播的超聲波能對物體表面的污物進行清洗,其原理可用“空化”現象來解釋:超聲波振動在液體中傳播的音波壓強達到一個大氣壓時,其功率密度為0.35w/cm2,這時超聲波的音波壓強峰值就可達到真空或負壓,但實際上無負壓存在,因此在液體中產生一個很大的壓力,將液體分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空,它在超聲波壓強反向達到時破裂,由于破裂而產生的強烈沖擊將物體表面的污物撞擊下來。這種由無數細小的空化氣泡破裂而產生的沖擊波現象稱為“空化”現象。
任何的超聲波焊接機都有一個中心頻率,例如 20KHz、40 KHz 等,焊接機的工作頻率主要由超聲波換能器(Transducer)、超聲波變幅桿(Booster)、和焊頭(Horn)的機械共振頻率所決定。
超聲波發(fā)生器的頻率根據機械共振頻率調整,以達到一致,使焊頭工作在諧振狀態(tài),每一個部份都設計成一個半波長的諧振體。超聲波發(fā)生器及機械共振頻率都有一個諧振工作范圍。
一般設定為±0.5 KHz,在此范圍內焊接機基本都能正常工作,我們制作每一個焊頭時,都會對諧振頻率作調整,要求做到諧振頻率與設計頻率誤差小于 0.1 KHZ。20KHz 焊頭,我們焊頭的頻率會控制在 19.90—20.10 KHZ,誤差小5‰。