超聲波焊設(shè)備由壓力機(jī)、發(fā)電機(jī)、換能器、變幅桿、焊頭和零件支撐工裝等組成。
1、超聲波發(fā)生器
超聲波發(fā)生器的作用是工作頻率(50)Hz或60Hz)電壓轉(zhuǎn)換為超聲波頻率電壓。微處理器通過用戶界面控制焊接循環(huán),并向用戶反饋關(guān)鍵焊接信息。用戶界面還允許操作員輸入所需的焊接參數(shù)。
2、焊接套件(weldingstack)/聲能系統(tǒng)焊接套件提供超聲波機(jī)械振動(dòng),一般由三部分組成:換能器、變幅桿和焊頭,固定在變幅桿中間的焊接壓力機(jī)上。焊接套件是一個(gè)諧振器,有點(diǎn)像音叉。焊接套件的諧振頻率必須與發(fā)電機(jī)的電信號(hào)頻率緊密匹配(差值小于30Hz)。
3、壓力機(jī)
壓力機(jī)用于固定焊接套件和施加焊接所需的力。它由固定夾具的底座和施加力的氣缸組成。壓力機(jī)配有壓力表和調(diào)節(jié)閥,以調(diào)整焊接力。需要注意的是,超聲波焊接設(shè)備上設(shè)置的特定表面壓力不一定與具有相同表面壓力的另一臺(tái)焊機(jī)提供的焊接力相同。焊接力應(yīng)通過壓力測(cè)量?jī)x進(jìn)行校準(zhǔn),以直接比較不同焊機(jī)之間的焊接力。壓力機(jī)上還有一個(gè)流量控制閥,可以調(diào)整焊接頭接近焊接部件的速度。一些焊接設(shè)備使用電磁加壓系統(tǒng)來取代傳統(tǒng)的氣缸,可以更好地控制接近速度,這有利于焊接小型或精密零件。
4、支撐工裝
壓力機(jī)底座固定焊接過程中支撐零件的工具。支撐工具是專門設(shè)計(jì)的,以防止下部零件在超聲波作用下移動(dòng)。它通常被加工成與零件表面輪廓緊密匹配的形狀。夾具從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由零件設(shè)計(jì)決定。下部零件必須牢固放置和支撐。夾具或底座應(yīng)進(jìn)行調(diào)整,以確保零件垂直于焊接頭。夾具可以由幾種材料制成。不銹鋼是較好的選擇,因?yàn)樗苋菀准庸ず蛼伖?。特殊夾具現(xiàn)在可以直接通過CAD數(shù)據(jù)處理。澆注型軟質(zhì)聚氨酯通常用于較大、復(fù)雜、奇形怪狀或小批量零件。