2022.08.10
超聲波鋼焊頭用那種鋼材
什么是超聲波焊頭
超聲波焊頭（horn）是所有超聲波發(fā)射端的通稱，是超聲波焊接設備中不可缺少的部分。它的作用是將換能器產生的超聲波耦合到被加工物體中。因其要傳遞超聲波，故焊頭一定要工作在諧振狀態(tài)，即它的固有諧振頻率要與換能器相匹配。其次是振幅要均勻，焊頭端面形狀要適應被焊接工件的形狀。
超聲波焊頭材質的選擇（鈦合金，鎂鋁合金，粉末冶金鋼等）
1、7075-T651鋁合金：使用于振動系統(tǒng)及Horn制造，該材料具有高的機械屈服強度，硬度高，熱傳導性強，是理想的超聲波模具制造材料；
2、2024-T651鋁合金：一般使用與HORN制造，韌性佳，熱傳導性強，硬度適中，用于一般塑膠制品。
3、6061-T651鋁合金：使用于較低出力之HORN制造，韌性佳，質較軟。
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超聲波金屬焊接焊頭制作需要考慮的因素：
1、產品的要求：決定模具的使用壽命，磨損率，因而決定采用何種金屬
2、品的形狀：采用何種熔接工藝，設定模具的大小，壓力傳達區(qū)，產品在熔合時可能產生的變形，需要多大功率和何種功能。是否可以一次熔接完成工作。
3、產品的塑料性質：決定模具的工作震幅，那一件工作應接受超聲能量，導能線的形式，位置，大小。在不同的塑料組合時，應怎樣設計接觸位。
一只焊頭的使用壽命關鍵決定于兩個方面：
一、材料，二、工藝
材料方面：超聲波焊接要求金屬材料有柔順性好（聲波傳遞過程中機械損耗小）好的特點，所以常用的材料為鋁合金及鈦合金，但超聲波金屬焊接要求焊頭耐磨損（要求較高的硬度），使材料的選擇變得比較困難，因為硬度和韌性似乎是天生對立的，這就要求我們選擇非常高要求的材料，我們選擇的優(yōu)質鋼村料能夠比較好地解決這個矛盾，使焊頭的有效壽命盡量地提高。
工藝方面：包括有加工工藝及后續(xù)處理工藝，加工工藝在前面已詳細描述過，后續(xù)處理包括熱處理及參數的修整，基于我 選擇的材料，我們有獨創(chuàng)的熱處理工藝去保證；在每一個焊頭制作完成后，單獨都要進行參數的測定及調整，以保證出品。
故障分析
1、發(fā)熱
焊頭在工作時會有一定的發(fā)熱現象，這是由于材料本身的機械損耗及焊件發(fā)熱傳導所致。焊頭發(fā)熱是否正常判斷標準為不帶負載（即不接觸工件）時，連續(xù)發(fā)射超聲波半小時以上，溫度不能夠超過50-70℃，如發(fā)熱厲害，證明焊頭已損壞或材料不合格，需要更換。
2、嘯叫
當焊頭工作時出現嘯叫時，應分析以下原因：
① 安裝螺絲是否已松動
?、?焊頭是否產生裂紋
③ 焊頭是否和不應接觸的物件相接觸。
3、 過載
當發(fā)生器發(fā)出過載警報時，應按如下步驟進行檢查：
① 空載測試，如工作電流正常，則可能是焊頭接觸到不應接觸的物件或焊頭與焊座之間的參數調節(jié)出現故障。
?、?空載測試不正常時，應先觀察焊頭是否有裂紋，安裝是否牢固，然后拆下焊頭再進行空載測試，排除是否是換能器+變幅桿出現問題，一步步進行排除。排除掉換能器+變幅桿出現故障的可能性后，將新的焊頭拆換以判斷。
③ 有時會出現空載測試正常，而不能正常工作的情況，有可能是焊頭等聲能原件內部發(fā)生變化，導致聲能傳遞不暢，這里有一個比較簡單的判斷方法：手觸摸法。正常工作的焊頭或變幅桿表面工作時振幅是非常均勻的，手摸上去是絲絨般的順滑，當聲能傳遞不暢時，用手摸上去會有氣泡或毛刺的感覺，這時就要采用排除法去排除有問題的部件。發(fā)生器不正常時，也能產生同樣的情況，因為正常來說檢測換能器輸入波形時應為順滑的正弦波，當正弦波上有尖峰或不正常波形時也能產生這種現象，這時可以用另外一整枝聲能元件替換以判別。
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