超聲波焊接是通過超聲波發生器將50/60赫茲電流轉換成15、20、30或40 KHz 電能。被轉換的高頻電能通過換能器再次被轉換成為同等頻率的機械運動,隨后機械運動通過一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動能量傳遞到待焊接工件的結合部,在該區域,振動能量被通過摩擦方式轉換成熱能,將塑料融化。超聲波不僅可以被用來焊接硬熱塑性塑料,還可以加工織物和薄膜。
超聲波焊接在口罩機中的運用
無紡布化纖類布料多層熔合的原理,是利用接觸面間高頻的磨擦使分子間急速產生熱量,在一定的壓力作用下,可以將多既紡布或織物或PVC薄膜等熔接起來。通常用于無紡布焊接加工的頻率有20KHz和15KHz。超聲波能量穿透材料使之熔在一起,一般需在焊頭上做出齒狀、網狀、條狀的紋路,在熔合出來的產品表面形成花紋,并使多層布料熔合起來。一次性平面口罩和N95口罩就是采用這種辦法制造出來的,口罩耳帶也是用超聲波點焊起來的。
超聲波焊接系統一般使用于自動設備,配合自動化裝置完成連續焊接或往復焊接。超聲波焊接系統一般包括: 超聲波發生器,超聲波換能器、超聲波焊接模具(焊頭),以及相關附件,例如固定支撐換能器的法蘭盤,連接電纜線等。
超聲波發生器又稱超聲波電源、超聲波電箱,是一種能夠提供高頻電流的電子線路裝置,配合超聲波換能器可以產生超聲波振動能量。超聲波換能器的原理:是利用壓電陶瓷逆效應,在換能器加入適當的高頻電流,就可以產生同頻的機械振動。超聲波發生器、超聲波換能器、超聲波焊頭組成了一整套超聲波振動裝置。超聲波振動裝置的三個部件必須達到共振才能夠正常工作,不當的安裝連接,不當的共振頻率,不當的調節,都會造成系統異常,嚴重時會損壞系統。