超声波熔接机是如何产生热量的?

超声波熔接机是如何产生热量的?
超声波熔接机技术具有经济、可靠、易于自动化集成等优点，是塑料焊接领域的常用技术。与传统热源直接接触塑料产生热量不同，超声波焊接是通过摩擦产生热量的。
振幅、频率和波长
在超声波焊接中，纵波作为高频传播，产生低振幅的机械振动。焊接机的电能转换为往复运动的机械能。为了了解振幅、频率和波长的关系以及与发热的关系，需要了解超声波熔接机的主要部件。
超声波焊机的主要部件是功率发生器、换能器、调幅器(有时称为焊头)和焊接头。电源发生器将电压120v/240v的50-60hz电源转换为电压1300v、运行频率20-40khz的电源。该能量提供给换能器，换能器使用圆盘形压电陶瓷将电能转换为机械振动。即，当高频电流流过压电陶瓷时，压电陶瓷将产生应变位移。
转换器将振动传递给调幅器。振幅调制器放大超声波的振幅，继续将其发送到接合头。焊接头持续扩大超声波振幅，与部件接触。
能量将移动到组件两个部分的焊接筋位置。焊接肋设计为具有尖点，因此能量集中在尖点，通过摩擦在压力下产生热量。该热由材料上下部分之间的表面摩擦和材料内部的分子间摩擦两种摩擦产生。摩擦产生的热，使上下部分在焊接位置熔化连接在一起。
知道加热速度
对于相同的材料，有决定升温速度的频率、振幅、焊接压力三个因素。在现有的设备中，例如15khz、20khz、30khz或40khz的设备中，频率是固定的。因此，通常加热速度可以根据焊接压力改变。一般来说，压力越高，升温速度越快。此外，还可以改变振幅。随着压力的变化，振幅越大，升温速度越快。
当然，过度的压力和振幅也会对焊接质量产生不良影响。例如材料老化、泄漏、破裂、闪光等。因此，超声波焊接需要一个优化工艺参数的过程。参数确定后，焊接过程可以达到稳定的出力，焊接速度快，焊接强度高。这就是超声波焊接被广泛应用于批量生产的原因。
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