超声波的高音是声音振动产生的噪声。由于35千赫或40千赫设备的高频振幅约为20千赫设备的一半,传输到该设备的能量相应减少,并发出噪声。此外,在焊接过程中,零件的运动较为平缓,减少了循环应力,导致焊缝周围的热量升温,损坏其他电子元件。
然而,随着能量的减少,超声波能量通过组件传输的能力也受到限制。在大约6.35毫米(0.25英寸)内。
降低强度,提高机械振动传输的控制能力,提高了工艺控制和焊接质量。减少元件应力,减少探测器结构和更好的组装,降低能耗。对于熔化性能较好的材料,如、聚和玻璃纤维填充的热塑性塑料,改进的能量控制将缩短焊接周期。对于铆钉和点焊,使用高频设备更有效。
首先,焊接头和焊接座材料的选择对焊接性能有非常直接的影响。一般焊接头、焊接座所用的材料为高速工具钢,但也有其他材料,如结构钢、合金结构钢等。相比之下,高速工具钢加工难度较大,成本较高。而高速钢适合发射高频机械振动,波长范围宽,便于保证焊接稳定性。采用结构钢或合金结构钢制作焊接头。焊接座,由于适合传输的高频机械振动波长范围窄,且对加工精度要求高,如果不能有效保证加工精度,一方面容易造成焊接参数调整困难,直接影响焊接稳定性。另一方面,由于传感器、等关键部件的匹配要求高,互换性差,一旦损坏就不容易及时更换,从而降低了设备的利用率。
当然,过大的压力和振幅也会对焊接质量产生不利影响,如材料退化、泄漏、裂纹和闪光等。因此,超声波焊接需要一个优化工艺参数的过程。参数确定后,焊接工艺可达到稳定输出,焊接速度快,焊接强度高。这就是超声波焊接在批量生产中得到广泛应用的原因。
焊接所需的热量取决于材料类型、焊接设计和设备规格。传统的控制热的方法是通过时间模式焊接,即焊接一定的时间,如0.2-1s(一般小于1s)。然而,如今的超声波焊接设备往往可以设置和监控焊接距离、功率和能量。经过适当培训的操作人员也可以根据实际情况和不同的材料调整参数,以获得一致的焊接结果。这也大大提高了焊接的灵活性和可靠性。