超声波焊接机利用高频振动产生的超声波能量来实现材料的焊接。其工作原理基于以下几个关键步骤:
超声波发生器产生高频电信号:焊接过程由超声波发生器控制。它会生成高频电信号(一般在20 kHz到70 kHz之间),这些信号将成为超声波的基础。
能量转换器(转换器)将电信号转换为机械振动:超声波焊接机中的能量转换器,也称为转换器或换能器,通过压电效应将电信号转换为机械振动。转换器内部通常包含一个压电陶瓷片,当电信号施加到陶瓷片上时,它会迅速振动。
传递超声波振动到焊接部位:转换器的振动会通过焊接头(震动头或匹配层)传递到需要焊接的部位。焊接头与工件接触位置的设计和形状会影响振动的传递效果。
材料接触面摩擦产生热能:当焊接头与工件接触并施加一定压力时,接触面之间会产生摩擦。这种摩擦会使材料表面温度升高,产生热能。
材料熔化和形成焊缝:通过摩擦产生的热能,将焊接部位的材料局部加热到其熔点以上。在高温下,塑料或金属材料会熔化,并且在施加压力的作用下形成焊缝。当超声波振动停止时,焊缝会迅速冷却和固化。
总的来说,超声波焊接机利用超声波发生器产生的高频电信号,通过转换器将其转化为机械振动。这种振动传递到焊接头并施加在接触面上,通过摩擦产生热能,使材料熔化并形成焊缝。超声波焊接以其高效、可靠和无需添加附加材料的特点,在各种行业中得到广泛应用。