超声波焊接机是如何产生热量的?

超声波焊接技术具有经济、牢靠、易于自动化集成等优点，是塑料焊接范畴的常用技术。与传统热源直接接触塑料产生热量不同，超声波焊接经过摩擦产生热量。

振幅，频率和波长在超声波焊接中，纵波以高频方式传播，产生低振幅的机械振动。焊接机的电能转化为往复运动的机械能。为了理解振幅、频率和波长之间的关系，以及它们与发热的关系，我们需求理解超声波焊接机的主要部件。

超声波焊接机的主要部件有功率发作器、换能器、调幅器(有时称为喇叭)和焊接头。电源发作器将电压为120V/240V的50-60Hz电源转换为电压为1300V、运转频率为20-40Khz的电源。这种能量被提供应换能器，换能器应用圆盘状的压电陶瓷将电能转化为机械振动，即当高频电流经过压电陶瓷时，压电陶瓷会产生应变位移。

变换器将振动传送给调幅器。调幅器放大超声波的振幅，并继续将其传送到焊接头。焊接头继续放大超声波的振幅，并与零件接触。

能量转移到装配的两个局部的焊接肋位置。由于焊接肋设计有尖点，能量集中在尖点，摩擦在压力下产生热量。这种热量是由两种摩擦产生的，一种是资料上下局部之间的外表摩擦，另一种是资料内部的分子间摩擦。正是摩擦产生的热量使上下局部在焊接位置凝结并衔接在一同。

理解加热速率

关于相同的资料，有三个要素决议了升温速率:频率、振幅和焊接压力。关于现有的设备，如15Khz、20Khz、30Khz或40Khz的机器，频率是固定的。因而，加热速率通常能够经过焊接压力来改动。普通来说，压力越高，升温速度越快。此外，还能够改动振幅，随着压力的变化，振幅越大，升温速率越快。

当然，过大的压力和振幅也会对焊接质量产生不利影响，如资料退化、走漏、裂纹和闪光等。因而，超声波焊接需求一个优化工艺参数的过程。参数肯定后，焊接工艺可到达稳定输出，焊接速度快，焊接强度高。这就是超声波焊接在批量消费中得到普遍应用的缘由。

时间，间隔，力气和能量

焊接所需的热量取决于资料类型、焊接设计和设备规格。传统的控制热的办法是经过时间形式焊接，即焊接一定的时间，如0.2-1s(普通小于1s)。但是，往常的超声波焊接设备常常能够设置和监控焊接间隔、功率和能量。经过恰当培训的操作人员也能够依据实践状况和不同的资料调整参数，以取得分歧的焊接结果。这也大大进步了焊接的灵敏性和牢靠性。