焊件設計務必為達到成功超音波焊接提供三個關鍵重要前提條件。
●保證合適對準。焊件設計及其有時候焊點設計中應當設計有對準結構,以保證焊件的適合精準定位。一般通過定位銷、焊件自帶配或焊點設計,如舌榫焊點,開展焊件的對準。焊件還可以借助焊頭和工裝夾具對準,但這不是非常好的方式 。
●最開始接觸面較小。為確保焊接面產生形變,規定焊接頁面上原始接觸表面較小,以保證全部表層受熱均勻,并迅速做到熱塑性材料的熔化溫度。
●能量轉換。焊件設計應以焊件與焊件觸碰總面積較大 ,進而使焊頭/焊件表面誘發造成的部分高應力最少,這也減少了焊件被刮傷的概率。此外,焊件設計應以焊件與焊頭表面和焊接面中間的間距最少,并確保全部焊接都維持這一間距。務必留意的是要防止造成間隙,不然會阻攔超音波震動立即向焊接面傳播。
焊件設計中最先考慮到的是焊接間距(焊件/焊頭表面和焊接面中間的間距)。假如該間距低于6mm,稱之為“近場焊接”,超過6mm,稱之為”遠場焊接”。必須留意的是,若焊接間距小于焊接原材料波長時,合適選用近場焊接。針對近場焊接,一般假定能量控制器的振幅與焊頭增加的震幅類似。反過來,在遠場焊接中,明確焊接表層能量控制器所承受的振幅時,務必考慮到波在焊件內的傳播。在很有可能的狀況下,最好是將焊件設計為選用近場焊接,以降低焊件刮痕、動能耗損、焊件形變和機器設備超重等難題。如不太可能設計為近場焊接,要謹慎挑選焊件的規格,以保證焊點表面的振幅較大 。
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