超聲波焊接機(jī)關(guān)鍵性能參數(shù)
1. 轉(zhuǎn)換效率：高轉(zhuǎn)換效率設(shè)備將更多電能轉(zhuǎn)為焊接機(jī)械能，焊接高性能塑料時可提供充足能量；低轉(zhuǎn)換效率則致焊接能量不足，塑料或金屬熔化不充分，降低焊接強(qiáng)度（拉力及阻抗）與質(zhì)量。必能信BRANSON(中國本土品牌BROOSON,VE)電路能達(dá)到80%-95%。還有其它品牌如DUKANE,SONICS,SCHUNK,HERRMANN等國際品牌都在80%以上。
2. 超聲波焊接速度,取決于頻率、振幅(頻率X振幅=千米)。
每秒高振動次數(shù)讓能量聚焦精準(zhǔn)，高頻速促分子摩擦生熱。振幅關(guān)乎能量輸出，120um 的振幅則賦予設(shè)備磅礴能量輸出，強(qiáng)力機(jī)械振動讓待焊接材料間摩擦加劇，熱量快速積聚，塑料、金屬等材料融合進(jìn)程大幅提速，單個焊接周期銳減，產(chǎn)量呈倍數(shù)攀升，于塑料（金屬）焊接場景更是成效卓著，讓部件轉(zhuǎn)瞬緊密相連。二者合理匹配來達(dá)到焊接要求。真正開啟超聲波高速焊接新時代.如；20KHZ，終端輸出振幅120um，其焊接速度
(20KHZX120UM=2.4KM).如;40kHz,終端輸出振幅120um， (40KHZX120UM=4.8KM)頻率主宰焊接速度，是20KHZ的一倍。這個與超聲波電路設(shè)計和換能器至關(guān)重要。放眼全球能做到的只有廣東為一超聲波科技有限公司。現(xiàn)有規(guī)格：40KHZ,輸出120UM,單個換能器輸出3500W.組合輸出7KW。30KHZ,輸出120UM,單個換能器輸出4500W,組合輸出9KW。穩(wěn)定可靠的設(shè)備運行，不僅帶來產(chǎn)量飛躍，更以卓越焊接質(zhì)量，降低次品率、節(jié)約成本，為客戶創(chuàng)造更高產(chǎn)品價值，重塑行業(yè)價值標(biāo)桿，定義超聲波焊接新高度。
3. 焊接相對相熔性：（焊接速度X轉(zhuǎn)換效率X輸出能量=相對相熔性）相熔性好的設(shè)備利于塑料（或金屬）材料相互融合，對多層不同塑料（金屬）焊接，能使結(jié)合界面均勻牢固；相熔性差會導(dǎo)致塑料（金屬）融合不均，焊接含添加劑或填充劑的塑料時易出現(xiàn)缺陷。如:必能信電路，頻率40KHZ,輸出振幅120um。轉(zhuǎn)換效率90%（40KHZX120UMX90%X輸出能量J=4.32JM)
超聲波設(shè)備的材料相熔性、性能穩(wěn)定性以及參數(shù)精確性在超聲波焊接質(zhì)量中起著關(guān)鍵作用：
-材料相熔性：直接關(guān)系到兩種金屬在焊接時能否有效融合，是焊接成功的基礎(chǔ)條件之一。
-性能穩(wěn)定性：穩(wěn)定的設(shè)備性能能夠確保焊接過程的一致性，最大程度減少因設(shè)備自身波動引發(fā)的質(zhì)量問題，保證焊接質(zhì)量的穩(wěn)定可靠。
-參數(shù)精確性：精準(zhǔn)的參數(shù)設(shè)定，包括功率、時間等，是實現(xiàn)高質(zhì)量焊接的重要保障，能確保焊接過程按照理想狀態(tài)進(jìn)行。
同時，超聲波設(shè)備的焊接相熔性與電路設(shè)計緊密相連。優(yōu)質(zhì)的電路設(shè)計能夠?qū)Τ暡ǖ哪芰枯敵觥㈩l率及振幅等關(guān)鍵要素進(jìn)行精準(zhǔn)把控，進(jìn)而提升焊接相熔性。較高的焊接相熔性意味著焊接過程中材料融合更充分，焊接接頭質(zhì)量更優(yōu)，如焊接強(qiáng)度更高、密封性更好等，這也體現(xiàn)出高端設(shè)備與普通設(shè)備在焊接質(zhì)量上的顯著差異，這種差異會對實際焊接產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
此外，超聲波能量轉(zhuǎn)換效率對焊接相熔性至關(guān)重要。在焊接過程中，電能需經(jīng)換能器轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械振動能，轉(zhuǎn)換效率高時，更多的電能能夠轉(zhuǎn)化為焊接所需的有效能量，使焊接界面金屬發(fā)生更劇烈的摩擦、更大程度的塑性變形以及更優(yōu)的原子擴(kuò)散，從而顯著增強(qiáng)焊接相熔性。例如，高效的換能器能精準(zhǔn)地將電能按設(shè)定頻率和振幅轉(zhuǎn)化為振動能，讓焊接工具頭以最佳狀態(tài)作用于材料，促使材料在短時間內(nèi)實現(xiàn)良好融合。反之，若轉(zhuǎn)換效率低，焊接能量不足，材料難以充分軟化和融合，焊接相熔性必然降低。
焊接設(shè)備基本參數(shù)
1. 超聲頻率：通常在 20 - 40kHz 范圍。高頻適用于小型精密塑料制品，能精細(xì)振動使能量均勻分布；低頻用于大型厚壁制品，可產(chǎn)生較大振幅提供充足焊接能量。
2. 振幅：直接關(guān)聯(lián)焊接能量，振幅過大致塑料過度熔化分解產(chǎn)生飛邊，過小則無法充分軟化塑料，影響焊接強(qiáng)度。
3.超聲波焊接主要有時間模式、能量模式和峰值功率模式這幾種焊接模式。
1>. 時間模式
- 這是最基本的模式。在這種模式下，焊接時間是預(yù)先設(shè)定好的參數(shù)。超聲波發(fā)生器按照設(shè)定的時間長度輸出能量來進(jìn)行焊接。
- 優(yōu)點是操作簡單，容易理解和設(shè)置。例如在焊接一些對能量要求不是特別精確，且材料和形狀比較固定的小型塑料制品時比較適用。
- 缺點是如果材料或者其他焊接條件發(fā)生變化，容易出現(xiàn)焊接質(zhì)量不穩(wěn)定的情況。因為它不會根據(jù)實際焊接過程中的能量傳遞情況自動調(diào)整。
2>. 能量模式
- 能量模式是根據(jù)焊接所需的能量大小來設(shè)定參數(shù)的。超聲波發(fā)生器會監(jiān)測輸出的能量，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的能量值時，焊接過程就會停止。
- 這種模式的優(yōu)點是能夠更好地適應(yīng)不同的材料厚度、硬度等變化。例如，在焊接多層復(fù)合材料時，即使各層材料的性質(zhì)有所差異，能量模式也能通過調(diào)整能量供給，確保良好的焊接效果。
- 缺點是設(shè)備成本相對較高，因為需要能夠精確監(jiān)測能量輸出的裝置。而且能量的設(shè)定需要一定的經(jīng)驗和試驗來確定準(zhǔn)確數(shù)值。
3>. 峰值功率模式
- 該模式重點關(guān)注焊接過程中的功率峰值。通過控制功率的峰值來調(diào)節(jié)焊接能量的輸入。
- 它適用于一些對焊接瞬間能量要求較高的特殊材料或結(jié)構(gòu)。比如，某些具有特殊涂層或者對熱敏感的材料，需要在短時間內(nèi)輸入較大的峰值功率來完成焊接，同時避免過多的熱量積累對材料造成損害。
- 不過這種模式對設(shè)備的功率控制精度要求非常高，并且參數(shù)調(diào)整較為復(fù)雜，需要專業(yè)人員操作。
4>.距離模式；在超聲波焊接中，有一種基于距離監(jiān)測的焊接模式。這種模式下，會通過傳感器精確測量焊頭與焊件之間的距離。當(dāng)距離達(dá)到預(yù)設(shè)的合適焊接距離時，設(shè)備才開始進(jìn)行焊接動作。
例如，一些高精度的超聲波焊接設(shè)備，利用光柵尺和磁柵尺測距等傳感器技術(shù)，能夠精準(zhǔn)地把控這個距離。這樣可以確保每次焊接時，超聲能量都能在最佳的距離下傳遞，避免因為距離不當(dāng)而導(dǎo)致的焊接質(zhì)量問題，如虛焊或者過焊等情況。
三、焊接壓力
1. 初始壓力：焊接起始階段，合適壓力確保部件緊密接觸，保障超聲波能量傳至焊接界面，壓力不當(dāng)會阻礙能量傳遞或擠出過多塑料，影響質(zhì)量。
2. 保壓時間和壓力：焊接后適當(dāng)保壓，讓塑料冷卻時維持融合態(tài)，有助于形成牢固接頭。
四、焊接模具設(shè)計
1. 形狀和尺寸：與塑料制品焊接部位精準(zhǔn)匹配，尺寸精度高，可使超聲波能量集中于焊接區(qū)，提升能量利用效率。
2. 模具材料：采用如鈦合金等聲學(xué)傳導(dǎo)性良好的材料，確保超聲波高效傳至塑料表面。
