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超声波焊接机在继电器上的应用
随着国民经济的发展,超声波塑料焊接技术越来越成熟,它不但大量应用于汽车、电子、日用轻工等行业,而且开始应用于低压电器行业。其具有许多优点:清洁,无污染;高效,焊接时间短,能适应批量生产;成本低,不消耗辅助材料,仅消耗少量电能 及压缩空气;简化零件及模具设计制造,对于复杂零件,可将其分解为两个或两个以上的简单零件, 成型后再焊接成一个复杂的零件;质量优,焊接质量不但满足商品性能要求,而且可提高外观水平, 如其焊接工序合理,则焊接质量非常稳定。
超声波焊接原理:
超声波焊接机一般由发生器、声学系统和加压 系统等3部分组成。发生器将50 Hz的工频电流转 化成20 Hz的高频交流电,以激励声学系统,声学系统将电能转化为同频率的机械振动能,这个振动能 通过焊头在静压力的作用下传递给工件。超声振 动导致焊接表面凸凹交变变形,这种微观不平通过 塑料分子间的摩擦将振动能转化为热能,并熔化这 些凸凹点,使之流动,最后形成接头。不仅如此,一 般要人为地增加凸凹点——导能筋,以保证焊接质 量稳定、控制容易。图1所示为主要元件的基本布置。
换能器—调幅器—焊接头组合,可以借气动系 统在工件上面升降,令焊接头以预定的压力和速度 与零件接触。在多数的焊接过程中,需要在超声波 能量施加之前,就在零件上施以压力。所谓动力触 发机构,即空气缸和换能器之间的执行元件,可以 保证在超声能施加之前对零件加压。
继电器壳体结构特点如图2(a)所示,继电器壳体的下部内侧对称布 置了两个卡扣凸块,基座上部左右两侧对称布置了 两个凹槽,两者在壳体与基座装配时以卡扣形式相连接。这种连接方式导致壳体、基座的内侧与外部分别分布有凸块、凹槽,导致其注塑成型模具必 须具有侧抽芯机构,使得模具结构复杂,提高了生 产成本,并且卡扣装配过程中容易出现损坏。基于 以上原因,将壳体与基座结构改为图2(b)所示结构, 避免了成型模具使用侧抽芯机构,同时采用超声波 焊接(点焊模式)对继电器壳体结构进行连接,既能 降低继电器组件的生产成本,也可大大提高生产效 率。
利用超声波对PA材料继电器壳体进行焊接是一种有效、可行的方法。采用合理的工艺可以得到较为满意的焊接质量。焊接的成功主要取决下列几点:焊接方案的合理选择;封口参数的设定;焊头及夹具的设计;适当的焊接参数选择。在应用于继电器组装时,应充分考虑到超声波能量对继电器 线圈、嵌件的影响,对焊接参数作适当调整,使超声波不对其他部件造成损伤。