超聲波焊接機的換能器以空載諧振頻率振動,該頻率近似為純電阻。但一旦負載發(fā)生變化,換能器的等效電路參數(shù)就會發(fā)生變化,實際工作頻率與電源的諧振頻率不同。此時焊接效率低,影響焊接質(zhì)量和效果,容易損壞焊機。因此,設(shè)計電路時必須考慮諧振頻率的自動跟蹤。
確定工作頻率后,一般要考慮功率。每個工件頻率通常有幾個功率級。比如工作頻率為20 kHz,大部分設(shè)備廠商提供的超聲波焊機功率范圍為1~5Kw。在大多數(shù)情況下,所需的功率可以通過供應(yīng)商、研究機構(gòu)和大學(xué)實驗室的實驗來確定。如果理論上無法提前確定所需功率,則選擇大功率,以保證設(shè)備能夠滿足應(yīng)用要求。
超聲波焊接設(shè)備的選擇是一個非常復(fù)雜的問題,我們應(yīng)該同時考慮各種因素。因此,本節(jié)的目的是為設(shè)備選擇提供一般指導(dǎo),真正的設(shè)備選擇應(yīng)與超聲波焊接專家或設(shè)備供應(yīng)商密切接觸,聽取他們的意見。
選擇超聲波焊機時,工作頻率是關(guān)鍵因素之一。市面上大部分設(shè)備的工作頻率范圍為20 kHz40 kHz,部分設(shè)備的工作頻率為1070 kHz。超聲模具/薄壁焊接件的低振幅有助于減少焊縫的共振,因為大部分共振都會導(dǎo)致焊接件的損傷。增加工作頻率或振幅會增加聚合物的功率損耗。因此,在大多數(shù)情況下,使用較高的工作頻率是獲得較低幅度和較高功率的可行方法。
同樣,在選擇設(shè)備時,必須確定焊接的零件適合切割焊接還是連續(xù)焊接。在縫焊的情況下,大多數(shù)設(shè)備制造商都有這樣的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,也可以為許多其他標(biāo)準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)海葵提供模式。大多數(shù)砧座是切割、密封和焊接的。如果焊縫需要非常寬的連續(xù)焊接(從130 px到3050 px),必須設(shè)計專用設(shè)備。
其他設(shè)備因素包括控制水平、振幅控制、振幅曲線和存儲的程序控制能力。在某些應(yīng)用中,這些選項可以提高焊接質(zhì)量和密度。另一方面,在應(yīng)用實驗室進行測試有助于確定需要哪些選項。還需要注意的是,對于大多數(shù)設(shè)備制造商來說,購買后可以在焊接設(shè)備上增加一些額外的選項。
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