PVC超声波焊接参数

要的超声波焊接工艺参数包括启动力、下降速度、焊接时间、振幅、焊接压力、保持时间和保持压力。多数有升级选项的现代超声波焊接设备也可提供统计工艺控制(SPC)能力，以便获得更好的焊接工艺控制。有了SPC，焊接过程中的最大功率、能量、熔体坍塌位移量和绝对位移都可以控制。根据材料特性、焊件形状和尺寸．任阿SPC参数都可以用来控制工艺过程。虽然为达到最佳焊接需要设置许多参数’但其中振幅对焊接质量的影响最大。在20kHz频率下，各种材料和应用应采取的峰一峰振幅的常用范围。对于其他频率下的振幅，应该为20kHz频率下振幅除以一个系数．该系数等于所用频率除以20kHz。例如，如果推荐20kHz下的振幅是50μm,而设备实际频率是40kHz，那么推荐启动振幅应该是25μm。
　 1.超声波频率
　　振动频率决定于机械系统的固有频率，对一般的设备来说，它的大小实际上时不变的，除非有特殊需要。选择振动频率时，要考虑到焊接材料的性质和厚度，当焊接材料的厚度减小时，最好使用较高频率的超声波。在这种情况下，应当把增加频率作为一种降低振幅而不改变声功率的方法。振幅降低后，作用在焊件上的正负交错变化的应力也会随之降低，因而减少量疲劳破坏的危险性，这种危险性在焊接特别薄的焊件时非常大，随着频率的增高，在向焊接处传递振动的过程中所消耗的振动能量也就增加，由此得知，在焊接较厚的焊件时，我们应选用频率低的超声波振动比较合适。
    2.焊接压力
接触压力保证了超声波振动的传递可以实现，同时并使金属产生形成接头所需要的塑性流动，对于不同材料及不同厚度的焊件时，开始形成接头时所需要的最小接触压力是不相等的，其大小随着焊接金属的流动极限，硬度及厚度的增加而增加。一般合理的接触压力值，也是随着振幅的增加而增加。
   3.超声波焊接时间
    根据材料的性质，厚度以及一些其他的参数，焊接时间具有不同的数值，而且一般不超过4秒钟，与焊接金属的性质和厚度有关系的焊接时间的变化情况，与接触压力的变化情况相类似。
    4.超声波振幅
振幅是超声波焊接的基本参数，它决定了表面薄膜的去除情况，塑性变形区的大小和位置，以及加热情况，因而决定了所得到的接头的质量，对于具有一定放大系数的超声波变幅杆，其振幅的大小可以用改变发生器的输出电压参数的方法来确定。焊接时，根据材料的性质和厚度来确定振幅，一把在5到25微米的范围内。

 

在许多应用中，实验设计(DOE)法可以快速有效地找到最佳焊接条件。DOE法基于各种统计方法，如单一质心／晶格等。应用、DOE之前，需要进行筛选实验确定各种工艺参数的范围。对于一个特定DOE方法，要进行一系列试验，将实验得到的结果进行统计回归，然后确定最佳焊接条件。一般建议通过在这些条件下l焊接多个样品来检验最终工艺参数的方法来确定工艺的稳定性。以下为优化工艺进行DOE的推荐步骤。
   1、确定使用回收料、不同批次料以及各种材料的噪声水平。
   2、选择影响焊接质量的控制参数，如焊接时间、焊接压力和保持时间等。
   3、根据DOE的焦点决定响应参数。可接受的响应可以是拉伸强度、表面划痕、最大功率、熔体坍塌位移以及能量等。
    4、DOE完成后，根据噪声水平、控制要素和响应，采用不同的回归方法分析结果，决定回归参数的最佳工艺条件。
   5、建议采用最佳条件测试来决定工艺的稳定性。可通过测试最佳或接近最佳焊接参数下多个样品的焊接性，并评估焊接质量是否达到了可接受的范围来完成。另外在未建立稳定焊接条件前，必须重复2～4步骤。
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