各行各業(yè)的發(fā)展，離不一些機械設備，像汽車行業(yè)、家電設備、文具行業(yè)等，這些行業(yè)的產品生產過程中都會用到超聲波焊接設備，為這些行業(yè)的生產提升效率，接下來看看超聲波焊接設備的工藝有哪些和適用什么材料。

　　超聲波焊接設備是利用高頻振動波傳遞到兩個待焊物體的表面，當施加壓力時，兩個物體的表面相互摩擦，形成分子層之間的融合。超聲波焊接系統(tǒng)的主要部件包括超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿、焊頭三聯(lián)體、模具和框架。

　　一、超聲波焊接原理

　　1）超聲波塑料焊接原理：當超聲波作用于熱塑性塑料的接觸面時，每秒產生數(shù)萬次的高頻振動。由于焊區(qū)界面（即兩個焊縫之間的界面）的聲阻大，這種特定振幅的高頻振動通過頂部焊縫將超聲波能量傳輸?shù)胶缚p區(qū)域生成。

　　另外，由于塑料的導熱性差，一時不能散去，會聚集在焊接區(qū)，兩種塑料的接觸面會迅速熔化，在施加一定的壓力后，會融合，成為一體。當超聲波不再起作用時，可繼續(xù)加壓幾秒固化成型，形成牢固的分子鏈，達到焊接的目的，焊接強度可接近原材料的強度。

　　超聲波塑料焊接的質量取決于三個因素：換能器焊接頭的振幅、施加的壓力和焊接時間。焊接時間和焊頭壓力可以調整，振幅由傳感器和喇叭確定。

　　這三個量的相互作用具有很好的價值，如果能量超過適當值，塑料熔化量增加，焊件容易變形。能量小則焊接不牢固，施加的壓力不宜過大。該壓力是焊縫邊長與每毫米邊緣壓力的乘積。

　　2）超聲波金屬焊接原理：超聲波金屬焊接原理是利用具有超聲波頻率（16KHz以上）的機械振動能將同種金屬或異種金屬連接起來的一種特別方法。金屬超聲波焊接時，既沒有電流也沒有高溫熱源施加在工件上，而在靜壓下，框架的振動能量有助于工件之間的摩擦功、變形能量和有限的溫度上升。轉換。

　　接頭之間的冶金結合是在不熔化母材的情況下實現(xiàn)的牢固焊接，因此，它有效地克服了電阻焊過程中會出現(xiàn)的飛濺和氧化現(xiàn)象。超聲波金屬焊接機可對銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的絲狀或片狀材料進行單點、多點、短條焊接，廣泛用于晶閘管引線、保險絲片、電器引線、鋰電池極片、極耳的焊接。

　　二、超聲波焊接工藝

　　1）焊接方式：在適度的壓力下，焊頭以超聲波超高頻振動，使兩塑料接合面產生摩擦熱，瞬間熔化接合，焊接強度與主體相同，使用合適的工件和合理的接口。設計可水密和氣密，避免使用輔助產品帶來的不便，實現(xiàn)高效清潔焊接。

　　2）成型：這種方法類似于鉚焊法，將凹焊頭壓在塑料制品的外圈上，焊頭發(fā)出超聲波和超高頻振動后，塑料熔化成型，覆蓋固定金屬物體，外觀光滑美觀。這種方法主要用于電子器件和揚聲器的固定成型，化妝品鏡片的固定。

　　3）嵌入：通過焊頭傳動和適當?shù)膲毫?，將金屬零件（螺母、螺釘?shù)龋┧查g推入預留的塑料孔中并固定在一定深度。完成后，張力和扭矩將相等。傳統(tǒng)模內成型的強度可以避免注塑模具損壞和注射速度慢的缺點。

　　4）鉚焊：鉚接法是指振動焊頭擠壓物體的突出部分，使其熔化成鉚釘狀，將兩個物體進行機械鉚接。

　　5）點焊：點焊是指對不易設計焊縫的物體進行點焊，也能達到焊接效果。

　　三、超聲波焊接適用材料

　　1、超聲波焊接適用于所有熱塑性塑料、非晶塑料如ABS、PMMA、PC、PS。PA、PET、CA、POM、PE、PP等半結晶性塑料。

　　2、超聲波焊接也適用于熱塑性纖維、聚合材料、涂層紙和混合纖維等無紡布。

　　3、柔性材料：指柔軟、低模量的材料。

　　4、剛性材料：指彈性模量高、機械振動阻尼系數(shù)低的材料，如聚苯乙烯（PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚酰胺（PA）等。

　　5、所有高分子薄膜、分子合成纖維以及由薄膜和纖維組成的布料。

　　四、超聲波焊接熔接界面設計

　　超聲波焊接一般要求熔合界面小，接觸面均勻，界面的設計取決于被焊材料、焊件的幾何形狀和焊件的要求等因素。

　　接頭的三角形部分通常會收集超聲波能量并迅速熔化以形成焊接表面，從左起，對接式、階梯式、榫槽式。

　　當需要密封或當塑料在狹窄的溫度范圍內從固體迅速變?yōu)槿垠w時，剪切型是合適的。

　　綜上所述，可以了解到超聲波焊接設備的原因，在到設備的工藝，以及超聲波焊接設備適用什么材料。