東莞市鳳崗翼輝機械設備有限公司

　　你可能經常會有這樣的想法：超聲波模具的設計和生產一定是非常的簡單。千萬不要被誤導，當使用一個加工不當或是未經過調諧的焊頭，將給你的生產帶來昂貴的損失——它會破壞焊接效果，甚至更嚴重的會直接導致?lián)Q能器或發(fā)生器的損壞。

　　因此超聲波模具的設計絕不像它的外形那樣簡單，相反需要很多的專業(yè)知識和技能——如何保證焊頭能夠經濟的工作?如何保證焊頭能夠將換能器轉換的機械振動能有效地傳遞到工件上，形成持續(xù)穩(wěn)定的焊接——在恒波超聲，我們的工程師將每一個環(huán)節(jié)都考慮得非常充分。

　　超聲波模具是超聲波技術中具有技術深度的一個方面。即使已經擁有幾年的設計和開發(fā)經驗，我們還是堅信只有通過嚴格的測試和質量控制才能生產出好的焊頭。我們的工程師將焊頭的聲學特性和機械特性的結合起來，設計出符合客戶需要的產品。

　　我們生產的每一套焊頭和模具，不管是標準產品還是根據(jù)客戶要求定制的，都是用好的材料制成的同時經過反復的測試。焊頭的外形、強度以及音頻等各種參數(shù)經過多次試驗，能符合為嚴格的標準，焊頭和模具達到的匹配。

　　1、模具的振幅參數(shù)

　　振幅對于需要焊接的材料來說是一個關鍵參數(shù)，相當于鉻鐵的溫度，溫度達不到就會熔接不上，溫度過高就會使原材料燒焦或導致結構破壞而強度變差。因為每一間公司選擇的換能器不同，換能器輸出的振幅都有所不同，經過適配不同變比的變幅桿及焊頭，能夠校正焊頭的工作振幅以符合要求，通常換能器的輸出振幅為10—20μm，而工作振幅一般為30μm左右，變幅桿及焊頭的變比同變幅桿及焊頭的形狀，前后面積比等因素有關，形狀來說如指數(shù)型變幅、函數(shù)型變幅、階梯型變幅等，對變比影響很大，前后面積比與總變比成正比。貴公司選用的是不同公司品牌的焊接機，簡單的方法是按已工作的焊頭的比例尺寸制作，能保證振幅參數(shù)的穩(wěn)定

　　2、 模具頻率參數(shù)

　　任何公司的超聲波焊接機都有一個中心頻率，例如20KHz、40 KHz等，焊接機的工作頻率主要由換能器(Transducer)、變幅桿(Booster)、和焊頭(Horn)的機械共振頻率所決定，發(fā)生器的頻率根據(jù)機械共振頻率調整，以達到一致，使焊頭工作在諧振狀態(tài)，每一個部份都設計成一個半波長的諧振體。發(fā)生器及機械共振頻率都有一個諧振工作范圍，如一般設定為±0.5 KHz，在此范圍內焊接機基本都能正常工作.我們制作每一個焊頭時，都會對諧振頻率作調整，要求做到諧振頻率與設計頻率誤差小于0.1 KHZ，如 20KHz 焊頭，我們焊頭的頻率會控制在19.90—20.10 KHz，誤差為5‰

　　3、 振動節(jié)點

　　焊頭、變幅桿均被設計為一個工作頻率的半波長諧振體，在工作狀態(tài)下，兩個端面的振幅大，應力小，而相當于中間位置的節(jié)點振幅為零，應力大。節(jié)點位置一般設計為固定位，但通常的固定位設計時厚度要大于3mm，或者是凹槽固定，所以固定位并不是一定為零振幅，這樣就會引致一些叫聲和一部分的能量損失，對于叫聲通常用橡膠圈同其它部件隔離，或采用隔聲材料進行屏蔽，能量損失在設計振幅參數(shù)時予以考慮

　　4、 加工精度

　　超聲波焊頭因為工作于高頻振動情況下，應盡量保持一個對稱設計，以避免聲波傳遞的不對稱性導致的不均衡應力及橫向振動(我們所用于焊接的焊頭利用的是超聲波振動的縱向傳遞，對于整個諧振系統(tǒng)而言)，不均衡振動能導致焊頭發(fā)熱及斷裂。超聲波焊接應用于不同行業(yè)對加工精度要求是不同的，對于特別薄的工件如鋰離子電池極片與極耳的焊接、金箔等的包覆等對加工精度的要求非常高，我們所有的加工設備均采用數(shù)控設備(如加工中心等)，這樣才能保證加工出來的精度符合要求。

　　5、 模具使用壽命

　　一只焊頭的使用壽命關鍵決定于兩個方面：一、材料，二、工藝

　　材料方面：超聲波焊接要求金屬材料有柔順性好(聲波傳遞過程中機械損耗小)好的特點，所以常用的材料為鋁合金及鈦合金，(東莞時代超聲波 0769-82611369)

　　材料是保證超聲波模具壽命于熔接產品效果的主要原因之一，模具完成的過程是復雜的。所以不僅是模具工程師設計務必慎重選擇材質，亦需了解本身產品要求該使用何種材質，避免因疏忽而影響其時效與品質?，F(xiàn)將目前各種材料的特性略述如下：(恒波公司均采用美國ALCOL公司產品，該公司的7075-T651鋁材達到美國鋁業(yè)行業(yè)協(xié)會AAA標準)

　　一、鋁鎂合金(7075-T651,2024-T651,6061-T651)

　　1、7075T651：使用于振動系統(tǒng)及Horn制造，該材料具有極高的機械屈服強度，硬度高，

　　熱傳導性強，是理想的超聲波模具制造材料;

　　2、2024T651：一般使用與HORN制造，軔性佳，熱傳導性強，硬度適中，用于一般塑膠制品。

　　3、6061T651：使用于較低出力之HORN制造，軔性佳，質較軟。

　　二、鈦合金： 用于連續(xù)發(fā)振的機種，軔性較高，熱傳導佳，硬度高，而成本昂貴。

　　三、國產硬質鋁合金：國產料，用于普通鋁材加工，熱傳導低，對超音波機械損耗高，成本 低。

　　生產一付超聲波模具，要考慮以下各項因素：

　　1、　產品的要求： 決定模具的使用壽命，磨損率，因而決定采用何種金屬。

　　2、　產品的形狀： 采用何種熔接工藝，設定模具的大小，壓力傳達區(qū)，產品在熔合時可能產生的變形，需要多大功率和何種功能。是否可以一次熔接 完成工作。

　　3、 產品的塑料性質：決定模具的工作震幅，那一件工作應接受超聲能量，導能線的形式，位置，大小。在不同的塑料組合時，應怎樣設計接觸位?

　　4、　的售后服務

　　超聲波模具的設計與制作

　　你可能經常會有這樣的想法：超聲波模具的設計和生產一定是非常的簡單。千萬不要被誤導，當使用一個加工不當或是未經過調諧的焊頭，將給你的生產帶來昂貴的損失——它會破壞焊接效果，甚至更嚴重的會直接導致?lián)Q能器或發(fā)生器的損壞。

　　因此超聲波模具的設計絕不像它的外形那樣簡單，相反需要很多的專業(yè)知識和技能——如何保證焊頭能夠經濟的工作?如何保證焊頭能夠將換能器轉換的機械振動能有效地傳遞到工件上，形成持續(xù)穩(wěn)定的焊接——在恒波超聲，我們的工程師將每一個環(huán)節(jié)都考慮得非常充分。

　　超聲波模具是超聲波技術中具有技術深度的一個方面。即使已經擁有幾年的設計和開發(fā)經驗，我們還是堅信只有通過嚴格的測試和質量控制才能生產出好的焊頭。我們的工程師將焊頭的聲學特性和機械特性的結合起來，設計出符合客戶需要的產品。

　　我們生產的每一套焊頭和模具，不管是標準產品還是根據(jù)客戶要求定制的，都是用好的材料制成的同時經過反復的測試。焊頭的外形、強度以及音頻等各種參數(shù)經過多次試驗，能符合為嚴格的標準，焊頭和模具達到的匹配。

　　1、模具的振幅參數(shù)

　　振幅對于需要焊接的材料來說是一個關鍵參數(shù)，相當于鉻鐵的溫度，溫度達不到就會熔接不上，溫度過高就會使原材料燒焦或導致結構破壞而強度變差。因為每一間公司選擇的換能器不同，換能器輸出的振幅都有所不同，經過適配不同變比的變幅桿及焊頭，能夠校正焊頭的工作振幅以符合要求，通常換能器的輸出振幅為10—20μm，而工作振幅一般為30μm左右，變幅桿及焊頭的變比同變幅桿及焊頭的形狀，前后面積比等因素有關，形狀來說如指數(shù)型變幅、函數(shù)型變幅、階梯型變幅等，對變比影響很大，前后面積比與總變比成正比。貴公司選用的是不同公司品牌的焊接機，簡單的方法是按已工作的焊頭的比例尺寸制作，能保證振幅參數(shù)的穩(wěn)定

　　2、 模具頻率參數(shù)

　　任何公司的超聲波焊接機都有一個中心頻率，例如20KHz、40 KHz等，焊接機的工作頻率主要由換能器(Transducer)、變幅桿(Booster)、和焊頭(Horn)的機械共振頻率所決定，發(fā)生器的頻率根據(jù)機械共振頻率調整，以達到一致，使焊頭工作在諧振狀態(tài)，每一個部份都設計成一個半波長的諧振體。發(fā)生器及機械共振頻率都有一個諧振工作范圍，如一般設定為±0.5 KHz，在此范圍內焊接機基本都能正常工作.我們制作每一個焊頭時，都會對諧振頻率作調整，要求做到諧振頻率與設計頻率誤差小于0.1 KHZ，如 20KHz 焊頭，我們焊頭的頻率會控制在19.90—20.10 KHz，誤差為5‰

　　3、 振動節(jié)點

　　焊頭、變幅桿均被設計為一個工作頻率的半波長諧振體，在工作狀態(tài)下，兩個端面的振幅大，應力小，而相當于中間位置的節(jié)點振幅為零，應力大。節(jié)點位置一般設計為固定位，但通常的固定位設計時厚度要大于3mm，或者是凹槽固定，所以固定位并不是一定為零振幅，這樣就會引致一些叫聲和一部分的能量損失，對于叫聲通常用橡膠圈同其它部件隔離，或采用隔聲材料進行屏蔽，能量損失在設計振幅參數(shù)時予以考慮

　　4、 加工精度

　　超聲波焊頭因為工作于高頻振動情況下，應盡量保持一個對稱設計，以避免聲波傳遞的不對稱性導致的不均衡應力及橫向振動(我們所用于焊接的焊頭利用的是超聲波振動的縱向傳遞，對于整個諧振系統(tǒng)而言)，不均衡振動能導致焊頭發(fā)熱及斷裂。超聲波焊接應用于不同行業(yè)對加工精度要求是不同的，對于特別薄的工件如鋰離子電池極片與極耳的焊接、金箔等的包覆等對加工精度的要求非常高，我們所有的加工設備均采用數(shù)控設備(如加工中心等)，這樣才能保證加工出來的精度符合要求。

　　5、 模具使用壽命

　　一只焊頭的使用壽命關鍵決定于兩個方面：一、材料，二、工藝

　　材料方面：超聲波焊接要求金屬材料有柔順性好(聲波傳遞過程中機械損耗小)好的特點，所以常用的材料為鋁合金及鈦合金，(東莞時代超聲波 0769-82611369)

　　材料是保證超聲波模具壽命于熔接產品效果的主要原因之一，模具完成的過程是復雜的。所以不僅是模具工程師設計務必慎重選擇材質，亦需了解本身產品要求該使用何種材質，避免因疏忽而影響其時效與品質?，F(xiàn)將目前各種材料的特性略述如下：(恒波公司均采用美國ALCOL公司產品，該公司的7075-T651鋁材達到美國鋁業(yè)行業(yè)協(xié)會AAA標準)

　　一、鋁鎂合金(7075-T651,2024-T651,6061-T651)

　　1、7075T651：使用于振動系統(tǒng)及Horn制造，該材料具有極高的機械屈服強度，硬度高，

　　熱傳導性強，是理想的超聲波模具制造材料;

　　2、2024T651：一般使用與HORN制造，軔性佳，熱傳導性強，硬度適中，用于一般塑膠制品。

　　3、6061T651：使用于較低出力之HORN制造，軔性佳，質較軟。

　　二、鈦合金： 用于連續(xù)發(fā)振的機種，軔性較高，熱傳導佳，硬度高，而成本昂貴。

　　三、國產硬質鋁合金：國產料，用于普通鋁材加工，熱傳導低，對超音波機械損耗高，成本 低。

　　生產一付超聲波模具，要考慮以下各項因素：

　　1、　產品的要求： 決定模具的使用壽命，磨損率，因而決定采用何種金屬。

　　2、　產品的形狀： 采用何種熔接工藝，設定模具的大小，壓力傳達區(qū)，產品在熔合時可能產生的變形，需要多大功率和何種功能。是否可以一次熔接 完成工作。

　　3、 產品的塑料性質：決定模具的工作震幅，那一件工作應接受超聲能量，導能線的形式，位置，大小。在不同的塑料組合時，應怎樣設計接觸位?

　　4、　的售后服務

　　技術規(guī)格：

　　※四點平衡式水平調節(jié)裝置※進口歐姆龍時間調節(jié)

　　※進口換能器※自動頻率跟蹤

　　※鋼制調幅器※過載自動保護

　　型　　號 YX-2010 YX-2015 YX-2018 YX-2020

　　頻　　率20KHz

　　輸出功率1000W 1500W 1800W 2000W

　　焊接進程75mm 80mm 100mm

　　焊接時間0.01~9.99

　　尺　　寸電箱尺寸：590×450×160機架尺寸：530×410×1450

　　重　　量95~125KG

　　工作頻率功率預壓時間焊接時間保壓時間行程電壓容壓機

　　YX-2010 20 KHz 1000w 0.1-3s 0.1-3s 0.1-5s220V >2p

　　YX-2015 20 KHz 1500w 0.1-3s 0.1-3s 0.1-5s220V >2p

　　YX-2018 20 KHz 1800w 0.1-3s 0.1-3s 0.1-5s220V >2p

　　YX-2020 20 KHz 2000w 0.1-3s 0.1-3s 0.1-5s220V >2p

　　YX- 1522 15KHZ 2200W0.1-3S 0.1-3S 0.1-5S220V>2P

　　Y X-1526 15KHZ 2600w 0.1-3s 0.1-3s 0.1-5s220V >2p

　　YX- 1532 15 KHz 3200w 0.1-3s 0.1-3s 0.1-5s220V >2p

　　YX- 1542 15 KHz 4200w 0.1-3s 0.1-3s 0.1-5s220V