各行各業(yè)的發(fā)展，離不一些機(jī)械設(shè)備，像汽車(chē)行業(yè)、家電設(shè)備、文具行業(yè)等，這些行業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)用到超聲波焊接設(shè)備，為這些行業(yè)的生產(chǎn)提升效率，接下來(lái)看看超聲波焊接設(shè)備的工藝有哪些和適用什么材料。

　　超聲波焊接設(shè)備是利用高頻振動(dòng)波傳遞到兩個(gè)待焊物體的表面，當(dāng)施加壓力時(shí)，兩個(gè)物體的表面相互摩擦，形成分子層之間的融合。超聲波焊接系統(tǒng)的主要部件包括超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿、焊頭三聯(lián)體、模具和框架。

　　一、超聲波焊接原理

　　1）超聲波塑料焊接原理：當(dāng)超聲波作用于熱塑性塑料的接觸面時(shí)，每秒產(chǎn)生數(shù)萬(wàn)次的高頻振動(dòng)。由于焊區(qū)界面（即兩個(gè)焊縫之間的界面）的聲阻大，這種特定振幅的高頻振動(dòng)通過(guò)頂部焊縫將超聲波能量傳輸?shù)胶缚p區(qū)域生成。

　　另外，由于塑料的導(dǎo)熱性差，一時(shí)不能散去，會(huì)聚集在焊接區(qū)，兩種塑料的接觸面會(huì)迅速熔化，在施加一定的壓力后，會(huì)融合，成為一體。當(dāng)超聲波不再起作用時(shí)，可繼續(xù)加壓幾秒固化成型，形成牢固的分子鏈，達(dá)到焊接的目的，焊接強(qiáng)度可接近原材料的強(qiáng)度。

　　超聲波塑料焊接的質(zhì)量取決于三個(gè)因素：換能器焊接頭的振幅、施加的壓力和焊接時(shí)間。焊接時(shí)間和焊頭壓力可以調(diào)整，振幅由傳感器和喇叭確定。

　　這三個(gè)量的相互作用具有很好的價(jià)值，如果能量超過(guò)適當(dāng)值，塑料熔化量增加，焊件容易變形。能量小則焊接不牢固，施加的壓力不宜過(guò)大。該壓力是焊縫邊長(zhǎng)與每毫米邊緣壓力的乘積。

　　2）超聲波金屬焊接原理：超聲波金屬焊接原理是利用具有超聲波頻率（16KHz以上）的機(jī)械振動(dòng)能將同種金屬或異種金屬連接起來(lái)的一種特別方法。金屬超聲波焊接時(shí)，既沒(méi)有電流也沒(méi)有高溫?zé)嵩词┘釉诠ぜ希陟o壓下，框架的振動(dòng)能量有助于工件之間的摩擦功、變形能量和有限的溫度上升。轉(zhuǎn)換。

　　接頭之間的冶金結(jié)合是在不熔化母材的情況下實(shí)現(xiàn)的牢固焊接，因此，它有效地克服了電阻焊過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)的飛濺和氧化現(xiàn)象。超聲波金屬焊接機(jī)可對(duì)銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的絲狀或片狀材料進(jìn)行單點(diǎn)、多點(diǎn)、短條焊接，廣泛用于晶閘管引線(xiàn)、保險(xiǎn)絲片、電器引線(xiàn)、鋰電池極片、極耳的焊接。

　　二、超聲波焊接工藝

　　1）焊接方式：在適度的壓力下，焊頭以超聲波超高頻振動(dòng)，使兩塑料接合面產(chǎn)生摩擦熱，瞬間熔化接合，焊接強(qiáng)度與主體相同，使用合適的工件和合理的接口。設(shè)計(jì)可水密和氣密，避免使用輔助產(chǎn)品帶來(lái)的不便，實(shí)現(xiàn)高效清潔焊接。

　　2）成型：這種方法類(lèi)似于鉚焊法，將凹焊頭壓在塑料制品的外圈上，焊頭發(fā)出超聲波和超高頻振動(dòng)后，塑料熔化成型，覆蓋固定金屬物體，外觀光滑美觀。這種方法主要用于電子器件和揚(yáng)聲器的固定成型，化妝品鏡片的固定。

　　3）嵌入：通過(guò)焊頭傳動(dòng)和適當(dāng)?shù)膲毫?，將金屬零件（螺母、螺釘?shù)龋┧查g推入預(yù)留的塑料孔中并固定在一定深度。完成后，張力和扭矩將相等。傳統(tǒng)模內(nèi)成型的強(qiáng)度可以避免注塑模具損壞和注射速度慢的缺點(diǎn)。

　　4）鉚焊：鉚接法是指振動(dòng)焊頭擠壓物體的突出部分，使其熔化成鉚釘狀，將兩個(gè)物體進(jìn)行機(jī)械鉚接。

　　5）點(diǎn)焊：點(diǎn)焊是指對(duì)不易設(shè)計(jì)焊縫的物體進(jìn)行點(diǎn)焊，也能達(dá)到焊接效果。

　　三、超聲波焊接適用材料

　　1、超聲波焊接適用于所有熱塑性塑料、非晶塑料如ABS、PMMA、PC、PS。PA、PET、CA、POM、PE、PP等半結(jié)晶性塑料。

　　2、超聲波焊接也適用于熱塑性纖維、聚合材料、涂層紙和混合纖維等無(wú)紡布。

　　3、柔性材料：指柔軟、低模量的材料。

　　4、剛性材料：指彈性模量高、機(jī)械振動(dòng)阻尼系數(shù)低的材料，如聚苯乙烯（PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚酰胺（PA）等。

　　5、所有高分子薄膜、分子合成纖維以及由薄膜和纖維組成的布料。

　　四、超聲波焊接熔接界面設(shè)計(jì)

　　超聲波焊接一般要求熔合界面小，接觸面均勻，界面的設(shè)計(jì)取決于被焊材料、焊件的幾何形狀和焊件的要求等因素。

　　接頭的三角形部分通常會(huì)收集超聲波能量并迅速熔化以形成焊接表面，從左起，對(duì)接式、階梯式、榫槽式。

　　當(dāng)需要密封或當(dāng)塑料在狹窄的溫度范圍內(nèi)從固體迅速變?yōu)槿垠w時(shí)，剪切型是合適的。

　　綜上所述，可以了解到超聲波焊接設(shè)備的原因，在到設(shè)備的工藝，以及超聲波焊接設(shè)備適用什么材料。