在超聲波焊接系統(tǒng)工作時(shí),換能器發(fā)出刺耳噪聲,造成很大的噪聲污染,影響操作人員的身心健康;變幅桿不起振造成系統(tǒng)不能進(jìn)行焊接,分析了故障原因并給出了解決措施。功率超聲焊接中的故障分析及解決措施故障現(xiàn)象原因解決措施,包括換能器與變幅桿松動(dòng);安裝螺釘松動(dòng);擰緊安裝螺桿,確保無(wú)上緊安裝螺釘噪聲;換能器預(yù)應(yīng)力螺桿松動(dòng);預(yù)應(yīng)力螺桿連接金屬前板和后板,并給壓電陶瓷元件施加預(yù)應(yīng)力,一旦松動(dòng)將不能很好地壓縮陶瓷晶片,造成工作不良。此時(shí),需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行維修或報(bào)廢處理;換能器晶片破裂、炸毀更換新?lián)Q能器。供電異常包括線路松脫、老化、斷裂等均會(huì)造成供電中斷,要仔細(xì)檢查,定期檢視,及時(shí)處理。;預(yù)應(yīng)力螺桿松脫開(kāi)膠、應(yīng)力破壞、壓電陶瓷晶片破損、晶片燒毀等可致使換能器損壞,應(yīng)及時(shí)更換;發(fā)生器損壞;異物造成發(fā)生器短路、長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載、外力破壞等造成發(fā)生器不工作。 不同的液體存在不同的空化臨界點(diǎn),故超聲波能量必須超過(guò)該臨界點(diǎn)才能達(dá)到清洗效果。杭州杜肯超聲波金屬熔體處理
在選擇超聲波換能器中的壓電陶瓷時(shí),需要考慮以下因素:1.壓電性能:壓電陶瓷是超聲波換能器的主要組成部分,其壓電性能對(duì)超聲波換能器的性能起著決定性的作用。因此,在選擇壓電陶瓷時(shí),需要選擇具有較高壓電性能的陶瓷材料,如鎢、鋅、鎂等。2.機(jī)械性能:壓電陶瓷在超聲波換能器中需要承受高頻率和高度的機(jī)械振動(dòng)。因此,在選擇壓電陶瓷時(shí),需要選擇具有較高機(jī)械強(qiáng)度的陶瓷材料,如鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛等。3.耐高溫性能:在超聲波焊接等應(yīng)用場(chǎng)景中,壓電陶瓷需要在高溫環(huán)境下工作。因此,在選擇壓電陶瓷時(shí),需要選擇具有較高耐高溫性能的陶瓷材料,如氧化鋁、氮化硅等。4.穩(wěn)定性:壓電陶瓷的穩(wěn)定性對(duì)超聲波換能器的使用壽命和可靠性有著重要影響。因此,在選擇壓電陶瓷時(shí),需要選擇具有較高穩(wěn)定性的陶瓷材料,如氧化鎂、氧化鋯等。5.環(huán)保性:在選擇壓電陶瓷時(shí),還需要考慮其環(huán)保性。選擇環(huán)保型的壓電陶瓷可以減少對(duì)環(huán)境和人體的影響,如無(wú)鉛的壓電陶瓷材料??傊谶x擇超聲波換能器中的壓電陶瓷時(shí),需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和需求進(jìn)行選擇。同時(shí),需要考慮壓電性能、機(jī)械性能、耐高溫性能、穩(wěn)定性和環(huán)保性等因素。 汕頭40K超聲波聲化學(xué)生產(chǎn)線超聲波變幅桿是超聲波振動(dòng)系統(tǒng)中一個(gè)重要的組成部分。
超聲波清洗是一種高效、快速、安全且環(huán)保的清洗方式。它利用超聲波產(chǎn)生的高頻振動(dòng)波來(lái)破壞物體表面的污垢,將其從物體表面去除。超聲波清洗技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域,包括電子、機(jī)械、醫(yī)療、航空等行業(yè)。超聲波清洗的原理是利用超聲波的振動(dòng)力量,在清洗液中產(chǎn)生局部高壓和低壓區(qū)域,產(chǎn)生微小的渦流和沖擊波,將物體表面的污垢分離并去除。它能夠快速地將物體表面的污垢去除,不需要太長(zhǎng)時(shí)間就能完成清洗任務(wù)。此外,超聲波清洗技術(shù)采用物理清洗方式,不需要使用任何化學(xué)物質(zhì),對(duì)環(huán)境和人體無(wú)害。它可以清洗復(fù)雜形狀的物體和細(xì)小孔隙中的污垢,但某些電子組件(尤其是MEMS設(shè)備)可能會(huì)由于清潔過(guò)程中受到的振動(dòng)而損壞或破壞。總的來(lái)說(shuō),超聲波清洗具有高能量、高頻率、高速度等特點(diǎn),能夠產(chǎn)生強(qiáng)烈的震蕩和溶解作用。同時(shí),它也是一種非常節(jié)能的清洗方式。
變幅桿的作用有兩個(gè),一是將換能器的振動(dòng)位移放大或速度位移放大,或者把超聲能量集中在較小的輻射面上起聚能作用。夾芯式壓電陶瓷換能器在20kHz電激勵(lì)信號(hào)作用下的伸縮變形很小,一般在4~5μm左右,不能直接傳遞到焊件,而變幅桿則可以將其放大到20~30μm,能更好地進(jìn)行能量傳遞和焊接;二是作為機(jī)械阻抗變換器,在換能器和聲負(fù)載之間進(jìn)行阻抗匹配,使超聲能量更有效地向負(fù)載傳遞。變幅桿的固有頻率應(yīng)與換能器的諧振頻率一致,以獲得**小的聲阻抗,從而使軸向振幅比較大,提高能量轉(zhuǎn)化效率。為此,在設(shè)計(jì)變幅桿時(shí),其長(zhǎng)度應(yīng)為基波半波長(zhǎng)或其整數(shù)倍,并通過(guò)數(shù)值模擬或有限元分析的方法進(jìn)行模態(tài)分析,修正設(shè)計(jì)缺陷,保證其科學(xué)合理的諧振頻率、諧振長(zhǎng)度、放大系數(shù)和形狀因數(shù),從而在源頭上保證變幅桿與換能器的匹配。圖5為所設(shè)計(jì)變幅桿的結(jié)構(gòu)示意圖,I區(qū)、III區(qū)為定截面,II區(qū)為錐形變截面,R為過(guò)渡半徑,II區(qū)將振幅逐漸放大。圖6為變幅桿有限元模態(tài)分析效果圖,當(dāng)頻率為接近于換能器頻率的某一值時(shí),變幅桿軸向振動(dòng)比較好。另外,在機(jī)械加工中,充分保證設(shè)計(jì)幾何尺寸,嚴(yán)格約束公差,保證變幅桿的加工精度,將加工制造帶來(lái)的影響降到**小。 特別適用于清洗。這個(gè)過(guò)程被稱做空化作用。聲波的壓縮和膨脹從理論析。
功率超聲焊接系統(tǒng)已成功應(yīng)用于熱可塑性塑料材料的焊接,但并非所有的塑料材料都可以實(shí)現(xiàn)超聲波焊接,焊接系統(tǒng)對(duì)包裝薄膜材料表現(xiàn)出一定的適應(yīng)性。對(duì)于不同的包裝薄膜材料,其熔點(diǎn)、焊接功率、焊接電流、焊接壓力、焊接振幅、焊接時(shí)間均各不相同,但都有一個(gè)共同點(diǎn),即熔點(diǎn)越高所需焊接功率、焊接電流、焊接壓力、焊接振幅越大,焊接時(shí)間也越長(zhǎng)。而對(duì)于既定功率超聲焊接系統(tǒng),尤其是換能器的功率是固定的,超出了其上限,將導(dǎo)致焊接不理想甚至失敗,故對(duì)于不同的材料應(yīng)綜合考慮,選擇比較好功率超聲焊接系統(tǒng)。經(jīng)試驗(yàn),所設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以較好地完成PET、可降解玉米纖維、尼龍濾布、食品應(yīng)用級(jí)無(wú)紡布等材料的無(wú)縫焊接。當(dāng)頻率低于20kHz時(shí),工作噪音不僅變得很大。東莞杜肯超聲波聲化學(xué)
空化作用也促進(jìn)了化學(xué)反應(yīng)并加速了表面膜的溶解。杭州杜肯超聲波金屬熔體處理
超聲波焊接時(shí)不向焊接件輸送電流,只是在靜壓力下將彈性振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)楹讣g的摩擦功、形變能以及隨之有限的溫升;焊接材料結(jié)合不需要助焊劑,不會(huì)產(chǎn)生光、煙、水、氣等額外排廢物,低碳環(huán)保,經(jīng)濟(jì)高效。功率超聲焊接系統(tǒng)主要由超聲波發(fā)生器(簡(jiǎn)稱發(fā)生器)、超聲波換能器(簡(jiǎn)稱換能器)、超聲波變幅桿(簡(jiǎn)稱變幅桿)以及其他輔助裝置組成,發(fā)生器將220V/50Hz的交流電能轉(zhuǎn)換為20~30kHz的高頻電能,換能器利用壓電陶瓷的壓電效應(yīng)將其轉(zhuǎn)換為同頻率的軸向高頻機(jī)械振動(dòng)即超聲波,通過(guò)變幅桿放大其振幅并傳遞給焊件,在外加壓力作用下進(jìn)行超聲波焊接。功率超聲焊接系統(tǒng)組件系統(tǒng)由發(fā)生器、換能器、變幅桿、支架、刀輪、氣缸、氣閥、電流表等組成。氣缸、氣閥用來(lái)產(chǎn)生壓力,刀輪在氣缸作用下頂緊變幅桿前端,電流表用以調(diào)節(jié)工作電流大小。在一定大氣壓和電流作用下,PET紗等材料穿過(guò)變幅桿和刀輪接觸縫隙,在高頻振動(dòng)下熔融分子層,完成焊接切割及封合。 杭州杜肯超聲波金屬熔體處理