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超音波模具涉及的振幅參數和振動節點

作者: 來源: 日期:2015-3-21 10:02:20 人氣:2678
超音波模具涉及的振幅參數和振動節點
模具的振幅參數 
  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。因為每一個公司選擇的換能器不同,超音波模具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模具,能夠校正模具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,變幅桿及模具的變比同變幅桿及模具的形狀,前后面積比等因素有關,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。對于不同公司品牌的焊接機,最簡單的方法是按已工作的模具的比例尺寸制作,能保證振幅參數的穩定。
振動節點 
  模具、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,兩個端面的振幅較大,應力最小,而相當于中間位置的節點振幅為零,應力較大。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。

超音波模具的加工精度
  超音波模具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(我們所用于焊接的模具利用的是超音波振動的縱向傳遞,對于整個諧振系統而言),不均衡振動能導致模具發熱及斷裂。超音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。

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