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          超聲波焊接機的日常維護
          時間:2019-02-20來源: 本站 字體:[ ]
          在焊接過程中,超聲波焊接機發熱量低、不產生氧化、不同類材料焊接后能保持其原有性能,因此得到了非常廣泛的應用。但由于該行業起步晚,許多使用者對此了解不多, 以下結合本人在對超聲波焊接機進行維護的過程中遇到的一些問題,談一點個人體會。
            超聲波焊接機廠家:13760010932(蔡鑒林)微信同號
            超聲波焊接基本原理
            將高頻率的振動能量施加在待焊物體的表面,使相互疊壓在一起的物體局部在較短的時間內,通過摩擦生熱融合在一起,這就是超聲波焊接的基本工作原理。
            在實際焊接過程中, 電能首先被轉換成高頻率的機械振動, 然后通過聲學上用以調音的角狀物被傳遞到焊頭(傳遞路線簡圖如附圖一所示),施壓后,待焊材料通過 20000Hz 以上的超聲波被揉合在一起。在壓力作用下,高頻振動散布到薄板表面,形成完全受控的點狀焊接。當原子在兩個待焊物體表面結合后,從冶金角度上來說,焊接就完成了(如附圖二所示)。
           

           
            影響超聲波焊接機日常維護的幾個因素
            1、參數調節和焊接穩定性對日常維護的影響
            超聲波焊接機的主要焊接參數包括頻率、能量、時間以及振幅等,不同廠商所生產的不同焊接機雖然原理相似,但具體調節方式不太相同,例如美國某家公司所生產的焊接機,以振幅的調節對焊接影響最大,但國內廠家所生產的焊接機,則是調節能量對焊接過程的影響最為直接。
            以焊接鋰電池極片為例, 由于鋰電池的規格型號非常多,所用極片材料也各異,使用同一臺焊接機連續焊接同一型號的鋰電池不太現實,故而超聲波焊接機是否便于實施參數調節、是否能夠保證焊接的穩定性, 便可說是衡量焊接機是否好用的第一要素。
            使用超聲波焊接機進行焊接時,焊接參數調節的難易程度會直接影響設備利用率, 焊接穩定性的好壞則直接影響產品質量的好壞。而在實際焊接過程中,能夠影響焊接穩定性的因素非常多, 并且往往都是多個因素在同時起作用,從理論上講,一臺焊接機如果只焊接同一個電池品種,那么它的焊接穩定性最容易保證, 因為每次更換品種后, 焊接機的焊接間隙和焊接壓力等都會有一個緩慢的自動微調的過程, 但從經濟性上來考慮, 每一個鋰電池品種的焊接都單獨配備一臺超聲波焊接機,顯然不現實,因為鋰電池的規格和外形尺寸非常多,不是每一個品種都能夠實現非常大的批量。為了盡可能地保證焊接機良好的焊接穩定性, 從生產管理角度來說,應該盡可能地減少焊接機的切換次數,更重要的是,從超聲波焊接機的設計和生產角度,也要進行一定的改進和控制,例如換能器、加速器等關鍵部件的材質選擇能否適應更寬的頻譜傳遞范圍, 部分部件的外形結構尺寸是否符合聲學傳遞原理、 能否更好地適應傳遞不同波長的高頻電磁波和機械振動, 以及換能器、加速器系統的匹配性是否良好等,也都會對焊接機的焊接穩定性產生比較大的影響。
            2、主要部件的選型對日常維護的影響
            焊頭和焊座都是超聲波焊接機的主要部件, 它們的材質選擇、熱處理以及制作工藝等,對焊接性能的好壞都有著非常直接的影響。
            首先,焊頭、焊座材料的選擇對焊接性能影響非常直接,一般情況下,焊頭、焊座所用材料為高速工具鋼,但也有采用其它材料的,例如結構鋼和合金結構鋼。相比而言,采用高速工具鋼加工難度較大,成本也高,但是高速鋼適合傳遞的高頻機械振動波長范圍較寬,易于保證焊接穩定性,而使用結構鋼或合金結構鋼制作焊頭、焊座,由于適合傳遞的高頻機械振動波長范圍較窄,并且對加工精度要求較高,如果加工精度未能有效保證,一方面,很容易造成焊接參數調節困難,直接影響焊接穩定性,另一方面,由于對換能器、加速器等關鍵部件的匹配性要求較高,互換性差,一旦損壞則不易及時進行更換,從而降低設備的利用率。
            其次,焊頭和焊座的網格花紋、焊接工作面及安裝面之間的平行度公差等對焊接性能的好壞影響也比較大。為保證焊接的穩定性和可靠性,加工焊頭、焊座,必須保證網格花紋面與其它安裝面之間的平行度公差或垂直度公差在0.03mm以內;每次調整或更換焊頭、焊座以后,都必須重新調整焊頭、焊座工作面之間的平行度公差。
            焊頭和焊座網格花紋的運用適當與否,對焊接質量的好壞也有著比較直接的影響。為保證焊接質量,網格花紋可采用梯形剖面(如圖三所示)和矩形剖面(如圖四所示),)般情況下,網格花紋采用梯形縱剖面比采用矩形縱剖面更能提高焊接性能。
            焊不同的介質, 花紋的細密程度和花紋深度都應有所不同,正常情況下,花紋深度不應超過 0.2mm,一般取 0.lmm 左右深即可, 具體情況可根據不同的焊接介質而定:
            焊接鋁箔和鋁片, 鋁箔一側應采用非常細密的花紋,花紋深度不超過 0.05mm;
            焊接鋁片和鋁網,兩側網紋深度和間距均適中;
            焊接鎳片和銅網,網紋深均可適當加深,網格間距也應適當放寬。
            焊頭和焊座加工完成以后, 還必須進行適當的熱處理以提高其表面硬度和耐磨性,從而延長使用壽命。 一般情況下,焊頭和焊座的表面硬度應達到 HRC55 以 上,但內部仍能保持比較好的韌性。


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