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影响超声波模具寿命的因素

2019-04-24 10:04浏览数:85 

超声波焊接机模具也称为超声波焊头。超声波焊接机模具的使用寿命关键决定于两个方面的因素:一个是材料,另一个就是工艺了!

 
首先我们来说说材料方面的因素:超声波焊接机焊接要求金属材料有柔顺性比较好(声波传递过程中机械损耗小)的特点,所以超声波焊接机焊头最常用的材料是为铝合金或者是钛合金。
 

超声波模具材料

但超声波金属焊接要求焊头还要具有耐磨损的特点,这就要求有比较高的硬度,因为我们超声波焊接机焊头材料的选择就变得比较困难了,因为在大家的一般常识里面硬度和韧性似乎是天生对立的,这就要求我们选择非常高要求的材料,因此我们选择的优质钢村料就刚好能够比较好地解决这个矛盾问题,使超声波焊接机焊头的有效寿命可以尽量地提高。
 
然后就是工艺方面的因素:包括有超声波焊接机模具的加工工艺以及后续的处理工艺,加工工艺我们在前面已详细的进行描述过了,后续的处理包括热处理及参数的修整,基于我公司选择的材料,我们有独创的热处理工艺去保证;在每一个焊头制作完成后,单独都要进行参数的测定及调整,以保证出品。
 

超声波模具设计

 
超声波焊接模具应用解析
 
首先我们来说说超声波焊接机焊头、变幅杆均被设计为一个工作频率的半波长谐振体,在工作状态下,两个端面的振幅最大,应力最小,而相当于中间位置的节点振幅为零,应力最大。节点位置一般设计为固定位,但通常的固定位设计时厚度要大于3mm,或者是凹槽固定,所以固定位并不是一定为零振幅,这样就会引致一些叫声和一部分的能量损失,对于叫声通常用橡胶圈同其它部件隔离,或采用隔声材料进行屏蔽,能量损失在设计振幅参数时予以考虑。
 
超声波焊接机焊接通常会在焊接位表面,底座表面设计网纹,网纹设计的目地在于防止金属件的滑动,尽可能将能量传递到熔接位。网纹设计一般有方形、菱形、条形网纹。黄金手饰等金属包覆焊头与底座根椐要求不能设计纹路,网纹的大小与深浅根据具体的焊接材料要求来确定。
 
超声波模具因为工作于高频振动情况下,应尽量保持一个对称设计,以避免声波传递的不对称性导致的不均衡应力及横向振动(我们所用于焊接的焊头利用的是超声波振动的纵向传递,对于整个谐振系统而言),不均衡振动能导致焊头发热及断裂。超声波焊接应用于不同行业对加工精度要求是不同的,对于特别薄的工件如锂离子电池极片与极耳的焊接、金箔等的包覆等对加工精度的要求非常高,我们所有的加工设备均采用数控设备(如加工中心等),这样才能保证加工出来的精度符合要求。


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