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超聲波模具使用壽命有哪些因素造成?

2019-04-15  來自: 寧波清大超聲科技有限公司 瀏覽次數:174

超聲波模具的使用壽命關鍵決定于三個方面:

a、材料,

b、工藝 

c、形狀設計(不恰當的形狀設計會導致聲波傳輸應力集中,嚴重的會造成超聲波模具破裂)

材料方面:超聲波模具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,

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,超聲波模具完成的過程是復雜的。所以不僅是超聲波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。

現將目前各種材料的特性略述如下:

A、鋁鎂合金(7075-T651,2024-T651,6061-T651)

7075T651:使用于振動系統及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;

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

6061T651:使用于較低出力之超聲波焊頭制造,軔性佳,質較軟;

B、鈦合金: 用于連續發振的機種,軔性較高,熱傳導佳,硬度高,而成本昂貴。

C、國產硬質鋁合金:國產料,用于普通鋁材加工,熱傳導低,對超聲波機械損耗高,成本低。

超聲皮模具加工工藝:

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。

超聲波模具的設計:

超聲波模具設計是一個十分復雜的工作,需要根據模具材料,尺寸以及機器頻率,聲學原理等因素綜合考慮。一個好的模具是焊接穩定的重要前提,如果模具設計不好會導致一些列焊接問題,如焊接不均勻,模具發熱,噪音,甚至開裂等等

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