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超声波焊接的介绍

来源：泰然健康网时间：2025年08月12日 11:08

超声波焊接采用超声塑料焊接技术，通过超声波换能器将高频电能转换成机械振动能，然后通过条幅装置将机械振动能改变振幅后传递到焊头处。当焊头靠近到加工产品的表面的时候，超声波自动产生，在加工产品表面做微振幅高频振动，与加工产品表面摩擦转化成热量，将加工产品熔化，再进行熔接，由于进行的是点焊操作，相对而言更加的完美的进行焊接，而且可以通过更换焊头的方式得到不同效果的焊接。

什么是超声波？

从鸟儿的鸣叫到玻璃破碎的尖叫声——声音不仅仅是我们用耳朵所能听到的。它是由物体的机械振动产生的。这不仅发生在空气中，而且发生在每一种弹性介质中，即气体、液体和固体中。

超声波是人类无法听到所有类型声音的一个例子。高频声波用于工业和医学，这些是听不到的。

声波按其频率（每秒的波数）分类。例如，超声波的范围从 20 kHz 到 1 GHz。超声波焊接使用从 20 kHz 到 70 kHz 的频率。最低范围仍然可以被人耳听到。这是因为可听声音（至少对人类而言）的范围仅为 16 Hz 到 20 kHz。最多，超过此值的振荡被视为振动。

超声波焊接是如何工作的？

当超声波振动撞击材料（例如塑料）时，分子链开始振荡。分子开始移动并相互摩擦。这会产生能量（称为摩擦热）。对于热塑性材料，此过程会导致它们开始熔化。超声波焊接利用了这一原理。在附加压力下短暂保持时间后，各种材料（组件）可以在连接区域以分子水平焊接在一起。

超声波焊接适用于什么？

超声波焊接在几秒钟内发生，无需粘合剂或螺钉等任何辅助工具。超声波用于制造包装、汽车零件、玩具等等，例如，通过：

连接注塑件（例如玩具）嵌入膜（例如用于医疗组件中的过滤膜）融合皮革、无纺布和纺织品（例如汽车中的空气过滤器）将不同类型的材料堆放在一起（例如用于安全气囊）使用成形技术创建形状配合的接头（例如充电器中的磁铁触点）埋头孔插座和磁铁（例如用于激活传感器的封装磁铁）

超声波焊接系统

完整的超声波焊接系统由各种组件组成。有源组件产生振动、传递振动并将其应用到焊接接头中。被动部件吸收产生的力，将部件固定在适当的位置，特别是支撑部件连接在一起的焊接接头点。

组成部件：

超声波发生器

超声波换能器

超声波变幅杆

超声波工具头

换能器、变幅杆和超声波发生器组合在一起形成所谓的堆栈。

工艺技术：能量聚焦原理

为了精确地熔化部件，必须使振动能量集中在一个点上。这称为能量聚焦。这个特定的点是热量发展最强和发生熔化的地方——用于低能耗的定义焊接过程。

能量聚焦的类型

一切都是形状问题：为了使振动能量汇聚在正确的点，要焊接的零件或工具的几何形状必须相应地设计。对于组件集成聚焦，能量导向器（简称 ED）将能量聚焦在材料本身上。对于聚焦工具几何形状，工具的形状适合特定应用。

哪些材料可以使用超声波焊接？

一般来说，大多数热塑性材料（加热时可以成型的塑料）都可以用超声波焊接。材料越硬越好。除塑料外，铝、镍、黄铜和铜等不同的有色金属也适用于超声波焊接。

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