超聲波焊接機(jī)是一種利用 高頻機(jī)械振動(dòng)(超聲波) 實(shí)現(xiàn)材料快速焊接的精密設(shè)備,無需膠水、焊錫等輔助介質(zhì),具有焊接速度快、接頭強(qiáng)度高、無熱損傷、環(huán)保無污染等核心優(yōu)勢(shì),廣泛應(yīng)用于塑料、金屬、無紡布等材料的連接工藝,是工業(yè)生產(chǎn)中高效、精密的裝配設(shè)備。
超聲波焊接的本質(zhì)是 “機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能 + 分子擴(kuò)散結(jié)合",具體過程可分為 4 個(gè)關(guān)鍵階段:
振動(dòng)激勵(lì):發(fā)生器將工頻交流電(220V/380V,50/60Hz)轉(zhuǎn)化為高頻電信號(hào)(常見 20kHz、30kHz、40kHz,部分精密設(shè)備可達(dá) 60kHz 以上),通過換能器(壓電陶瓷或磁致伸縮材料)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為 高頻機(jī)械振動(dòng)(振幅通常 3-100μm)。
能量傳遞:振動(dòng)通過變幅桿(增幅器)放大振幅后,傳遞至焊頭(模具),焊頭與待焊接工件接觸,將振動(dòng)能量集中于焊接界面。
摩擦生熱:高頻振動(dòng)使工件接觸面產(chǎn)生劇烈摩擦,瞬間產(chǎn)生局部高溫(塑料熔點(diǎn)附近、金屬彈性形變區(qū)溫度),使接觸面材料熔化(塑料)或發(fā)生塑性變形(金屬),同時(shí)排出界面雜質(zhì)(氧化層、油污)。
冷卻固化:停止振動(dòng)后,在預(yù)設(shè)壓力(保壓階段)作用下,熔化 / 塑性變形的材料快速冷卻凝固,形成緊密的分子間結(jié)合(塑料為熔合連接,金屬為冶金結(jié)合或機(jī)械嵌合),完成焊接。