如何選擇超聲波（塑料/金屬）焊接機合適的頻率？

如何選擇超聲波（塑料/金屬）焊接機合適的頻率？

總的來說，低頻設備允許大振幅、大零件或長距離焊接。高頻設備在焊接脆性零件時更精確，而且不會損壞附近的區(qū)域和元件，界于低、高頻中間的設備可獲得優(yōu)化的性能。

事實上，原先所有的超聲波焊機都以20kHz的頻率運轉。當人們意識到20kHz設備的缺點時，就需要從事一些改進工作，于是開發(fā)了以35～40kHz的高頻率運轉的設備。這些高頻裝置體積較小，而且防噪聲，它們動作柔和，在材料承受反作用35kHz更40kHz時具有更好的零件保護作用。轉換器、變幅桿和焊頭很小，因為35kHz或40kHz的波長大約是20kHz波長的一半。這樣就可以把零件放置的彼此靠近，因此這種裝置適合可利用空間小的自動化設備。使機構部分運動，不怎么需要整體移動。設備費用大約可以降低10%。超聲波高音是零件自身振動產(chǎn)生的噪聲。因為35kHz或40kHz設備的高頻振幅大約是20kHz的～半，傳遞到零件的能量也相應地減少，同時發(fā)出噪聲。而且焊接時，使零件運動平緩，這減小了循環(huán)應力，使焊縫周圍變熱，損壞其他精密電子元件。然而隨著能量減少，穿過零件傳遞超聲波能量的能力也受到限制。這樣對于35～40kHz的設備，焊頭到焊接面的距離限制在大約6. 35mm(0. 25in)以內(nèi)。

降低強度和增強控制傳遞機械振動的能力會改進過程控制和焊接質量。減小零件應力材料的降解、結構發(fā)聲器和更好的裝配使能量耗電降低。對于熔融特性較好的材料，如丙烯酯、聚氯乙烯和玻璃纖維填充熱塑性塑料，如果改進能量的控制就會縮短焊接周期。對于鉚焊和點焊，使用高頻設備會更有效。

使用40kHz的設備時有嚴格的尺寸限制。40kHz的焊頭尺寸大約是20kHz的焊頭尺寸的一半，因此，可以焊接的最大零件尺寸同樣受限制。將尺寸較小的焊頭的各個單元進行機械連接就能焊接較大的焊接件。然而，可以焊接的零件的尺寸也受到高頻設備1000W的最大功率的限制（由于轉換器內(nèi)晶體較?。?。比較起來，20kHz的焊機有5ooow的最大功率(大多數(shù)焊機功率只有1000w)o對于20kHz的焊機功率要求較大，使得能耗和操作費用升高。

除了這部分討論的20kHz、35kHz或40kHz三種主要的頻率，也可以使用頻率為15kHz,30kHz和70kHz的焊機，并且對于特定應用能得到最佳結果。

對于如何選擇超聲波（塑料/金屬）焊接機合適的頻率這件事，需要根據(jù)經(jīng)驗探討和試驗，才能得到最佳方案，最合適的頻率。