無錫尼可超聲波設備有限公司(13771501564劉先生)專業生產配套各種超聲波焊頭:20KHZ,15khz,35khz,40KHZ焊頭。

 超聲波焊頭(horn)系列

一、 什么是超聲波焊頭:超聲波焊頭(horn)是所有超聲波發射端的通稱,是超聲波焊接設備中不可缺少的部分。它的作用是將換能器產生的超聲波耦合到被加工物體中.因其要傳遞超聲波,故焊頭一定要工作在諧振狀態,即它的固有諧振頻率要與換能器相匹配.其次是振幅要均勻,焊頭端面形狀要適應被焊接工件的形狀
二、超聲波焊頭材質
  鈦合金,鎂鋁合金,粉末冶金鋼等

三、超聲波焊頭的定制:
  有很多客戶都從直觀上認為焊頭的設計和生產一定是非常簡單的。其實這是一種誤導,當使用一個加工不當或是未經過調諧的焊頭,將給您的生產帶來昂貴的損失——它會破壞焊接效果,甚至更嚴重會直接導致換能器或是發生器的損壞
  因此焊頭的設計絕不像它的外形那樣簡單,相反需要很多專業的知識和技能——如何保證焊頭能夠將換能器轉換的機械振動有效地傳遞到工件上,形成持續穩定的焊接效果——在尼可公司,我們還是堅信只有通過嚴格測試和質量控制才能生產出最好的焊頭,通過應用超聲波模具分析軟件,模擬焊頭工作的實際狀態,我們工程師將焊頭的聲學特性和機械特性完美的結合起來,設計出最符合客戶需要的產品。

四、超聲波焊頭的分類:

超聲波焊頭檢測 必諾超聲波焊頭

超聲波焊頭根據模具材料分為三種:
1、鋁鎂合金模具,用于振動系統(變幅桿)及焊頭的制造,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;但鋁制本事不耐磨,適合一般焊接要求
2、鈦合金模具:用于連續發振的機種,軔性較高,熱傳導佳,硬度高,成本比鎂鋁合金高,但是較鎂鋁合金模具耐用耐磨。
3、進口硬質合金鋼模具:進口合金料,硬度極高,用于連續焊接或是要求耐磨性超高焊接,熱傳導低,對超音波機械損耗高,因為耐磨,使用成本低,但制作工藝比較復雜
根據超聲波焊頭的波長分為二種:
1、?波長(半波)模具
2、全波模具
3、多倍波長模具

五、評判超聲波焊頭優劣的幾個專業參數

1、超聲波焊頭振幅參數
振幅對于需要焊接的材料來說是一個關鍵參數,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,形狀來說如指數型變幅、函數型變幅、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。貴公司如果選用的是不同公司品牌的焊接機,最簡單的方法是按已工作的焊頭的比例尺寸制作,能保證振幅參數的穩定。
2、超聲波焊頭頻率參數
任何公司的超聲波焊接機都有一個中心頻率,例如20KHz、40KHz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,發生器的頻率根據機械共振頻率調整,以達到一致,使焊頭工作在諧振狀態,每一個部份都設計成一個半波長的諧振體。發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±0.5KHz,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0.1KHZ,如20KHz焊頭,我們焊頭的頻率會控制在19.90—20.10KHz,誤差為5‰。
3、超聲波焊頭節點
焊頭、變幅桿均被設計為一個工作頻率的半波長諧振體,在工作狀態下,兩個端面的振幅最大,應力最小,而相當于中間位置的節點振幅為零,應力最大。節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時予以考慮。

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4、模具工作的結構設計
超聲波模具在制作過程中,考慮到產品的外觀保護或是能有效的焊接,會將模具的工作面設計成和工件吻合的形狀,這樣就對模具生產廠家的專業提出要求,在保證模具和產品高度吻合的情況下,還有保證其他超聲波模具的參數,這一點非常重要
5、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,對于整個諧振系統而言),不均衡振動能導致焊頭發熱及斷裂。超聲波焊接應用于不同行業對加工精度要求是不同的,對于特別薄的工件如塑料薄片的焊接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。
6、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,所以最常用的材料為鋁合金及鈦合金,但個別產品焊接要求焊頭耐磨損(要求較高的硬度),使材料的選擇變得比較困難,因為硬度和韌性似乎是天生對立的,這就要求我們選擇非常高要求的材料,我們選擇的優質鋼村料能夠比較好地解決這個矛盾,使焊頭的有效壽命盡量地提高。
工藝方面:包括有加工工藝及后續處理工藝,加工工藝在前面已詳細描述過,后續處理包括熱處理及參數的修整,基于我公司選擇的材料,我們有獨創的熱處理工藝去保證;在每一個焊頭制作完成后,單獨都要進行參數的測定及調整,以保證出品。

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