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當(dāng)物體振動時(shí)會發(fā)出聲音�？茖W(xué)家們將每秒鐘振動的次數(shù)稱為聲音的頻率,它的單位是赫茲。我們?nèi)祟惗�朵能聽到的聲波頻率為16HZ~20KHz(千赫茲)。因此,當(dāng)物體的振動超過一定的頻率,即高于人耳聽閾上限時(shí),人們便聽不出來了,這樣的聲波稱為"超聲波"。通常用于醫(yī)學(xué)診斷的超聲波頻率為1~5兆赫。

雖然說人類聽不出超聲波,但不少動物卻有此本領(lǐng)。它們可以利用超聲波"導(dǎo)航"、追捕食物,或避開危險(xiǎn)物。大家可能看到過夏天的夜晚有許多蝙蝠在庭院里來回飛翔,它們?yōu)槭裁丛跊]有光亮的情況下飛翔而不會迷失方向呢?原因就是蝙蝠能發(fā)出2~10萬赫茲的超聲波,這好比是一座活動的"雷達(dá)站"。蝙蝠正是利用這種"雷達(dá)"判斷飛行前方是昆蟲,或是障礙物的。

我們?nèi)祟愔钡降谝淮问澜绱髴?zhàn)才學(xué)會利用超聲波,這就是利用"聲納"的原理來探測水中目標(biāo)及其狀態(tài),如潛艇的位置等。此時(shí)人們向水中發(fā)出一系列不同頻率的超聲波,然后記錄與處理反射回聲,從回聲的特征我們便可以估計(jì)出探測物的距離、形態(tài)及其動態(tài)改變。醫(yī)學(xué)上最早利用超聲波是在1942年,奧地利醫(yī)生杜西克首次用超聲技術(shù)掃描腦部結(jié)構(gòu);以后到了60年代醫(yī)生們開始將超聲波應(yīng)用于腹部器官的探測。如今超聲波掃描技術(shù)已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷不可缺少的工具。

醫(yī)學(xué)超聲波檢查的工作原理與聲納有一定的相似性,即將超聲波發(fā)射到人體內(nèi),當(dāng)它在體內(nèi)遇到界面時(shí)會發(fā)生反射及折射,并且在人體組織中可能被吸收而衰減。因?yàn)槿梭w各種組織的形態(tài)與結(jié)構(gòu)是不相同的,因此其反射與折射以及吸收超聲波的程度也就不同,醫(yī)生們正是通過儀器所反映出的波型、曲線,或影象的特征來辨別它們。此外再結(jié)合解剖學(xué)知識、正常與病理的改變,便可診斷所檢查的器官是否有病。

頻率高于20KHz(赫茲)的聲波。研究超聲波的產(chǎn)生、傳播 、接收,以及各種超聲效應(yīng)和應(yīng)用的聲學(xué)分支叫超聲學(xué)。產(chǎn)生超聲波的裝置有機(jī)械型超聲發(fā)生器(例如氣哨、汽笛和液哨等)、利用電磁感應(yīng)和電磁作用原理制成的電動超聲發(fā)生器、以及利用壓電晶體的電致伸縮效應(yīng)和鐵磁物質(zhì)的磁致伸縮效應(yīng)制成的電聲換能器等。

焊接原理

超聲波塑膠焊接原理是由發(fā)生器產(chǎn)生20KHz(或15KHz)的高壓、高頻信號,通過換能系統(tǒng),把信號轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械振動,加于塑料制品工件上,

通過工件表面及在分子間的磨擦而使傳遞到接口的溫度升高,當(dāng)溫度達(dá)到此工件本身的熔點(diǎn)時(shí),使工件接口迅速熔化,繼而填充于接口間的空隙,

當(dāng)震動停止,工件同時(shí)在一定的壓力下冷卻定形,

便達(dá)成完美的焊接。

新型的15KHz超聲波塑膠焊接機(jī),對焊接較軟的PE、pp材料,以及直徑超大,長度超長塑膠焊件,具有獨(dú)特的效果,能滿足各種產(chǎn)品的需要,

能為用戶生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品檔次貢獻(xiàn)。

音波熔接

藉由超音波振動將電子能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,再靠焊頭 ( HORN ) 將能量傳達(dá)至塑料工件接觸面,使分子與分子間產(chǎn)生激烈摩擦,促使產(chǎn)品瞬間熔化并結(jié)合為一體,加工時(shí)速快、干凈、美觀、經(jīng)濟(jì)。

熔接范圍:玩具業(yè)、文具業(yè)、家電業(yè)、電子業(yè)、食品業(yè)、通信業(yè)、交通業(yè)、航天航空等。

超音波熔接實(shí)例:

日用品業(yè):粉盒、化妝鏡、發(fā)梳、鎖圈、保溫杯、密封式容器、調(diào)味瓶、水管接頭、提把、

瓶蓋、食品容器、汽車燈罩、汽車水箱… 等。

玩具業(yè):各式球類玩具、文具、水槍、塑料禮品、音樂玩具、及各式塑料玩具…等。

電器業(yè):電子鐘、蒸氣熨斗、吸塵器、電話、計(jì)算機(jī)鍵盤、電風(fēng)扇、電池…等。

汽車制造業(yè):車燈、照后鏡、內(nèi)飾、保險(xiǎn)杠、各類塑料成品…等。

電子行業(yè):主要生產(chǎn)電源、適配器、充電器、手機(jī)外殼等眾多與塑料相關(guān)產(chǎn)品。電子行業(yè)是目前使用超聲波塑焊機(jī)最多的行業(yè),

旋轉(zhuǎn)熔接原理

是針對塑料圓形之熱可塑性產(chǎn)品而設(shè)計(jì),藉由塑料工件相互摩擦所產(chǎn)生之熱力,使塑料工件接觸面產(chǎn)生熔解,再靠外在壓力,驅(qū)動促使上下工件凝固為一體,成為永久性的結(jié)合。

旋熔實(shí)例:RO濾心、冷凍杯、保溫杯、花瓶、化油器、蓮蓬頭、熱水瓶氣膽、凡而街頭等。

熱板熔接

利用模板將其加熱至所需要之溫度,再放置于塑料工件與工件之結(jié)合面的中間,使熱力集中于兩個(gè)結(jié)合面,受熱后產(chǎn)生熔解時(shí),退出熱模板后,再利用外在壓力,致使工件合而為一,成為堅(jiān)固奈久性的功用�？商幚砣劢游�,本身硬度較高,形狀復(fù)雜,體積碩大的產(chǎn)品皆可迎仞而解。熱熔實(shí)例:汽車車燈、戶外冰箱、門板、打氣筒、儲水筒、吸塵器、洞洞球、CD盒、洗衣機(jī)平衡環(huán)、韻律舞踏板等。

以超音波超高頻率振動的焊頭在適度壓力下,使二塊塑膠的接合面產(chǎn)生磨擦熱而瞬間熔融接合,焊接強(qiáng)度可與本體媲美,采用合適的工件和合理的接口設(shè)計(jì),可達(dá)到水密及氣密,并免除采用輔助品所帶來的不便,實(shí)現(xiàn)高效清潔的熔接。

鉚焊法

將超音波超高頻率振動的焊頭,壓著塑膠品突出的梢頭,使其瞬間發(fā)熱融成為鉚釘形狀,使不同材質(zhì)的材料機(jī)械鉚合在一起。

埋植

藉著焊頭之傳道及適當(dāng)之壓力,瞬間將金屬零件(如螺母、螺桿等)擠入預(yù)留入塑膠孔內(nèi),固定在一定深度,完成后無論拉力、扭力均可媲美傳統(tǒng)模具內(nèi)成型之強(qiáng)度,可免除射出模受損及射出緩慢之缺點(diǎn)。

成型

本方法與鉚焊法類似,將凹狀的焊頭壓著于塑膠品外圈,焊頭發(fā)出超音波超高頻振動后將塑膠溶融成形而包覆于金屬物件使其固定,且外觀光滑美觀、此方法多使用在電子類、喇叭之固定成形,及化妝品類之鏡片固定等。

點(diǎn)焊

A、 將二片塑膠分點(diǎn)熔接無需預(yù)先設(shè)計(jì)焊線,達(dá)到熔接目的。

B、 對比較大型工件,不易設(shè)計(jì)焊線的工件進(jìn)行分點(diǎn)焊接,而達(dá)到熔接效果,可同時(shí)點(diǎn)焊多點(diǎn)。

切割封口

運(yùn)用超音波瞬間發(fā)振工作原理,對化纖織物進(jìn)行切割,其優(yōu)點(diǎn)切口光潔不開裂、不拉絲。高周波與超聲波是不同的兩個(gè)概念,高周波是指頻率大于100Khz的電磁波,超聲波是指頻率超過20千赫茲的聲波。高周波的焊接原理、熔接原理與超聲波也是不一樣的,高周波是利用高頻電磁場使物料內(nèi)部分子間互相激烈碰撞產(chǎn)生高溫達(dá)到焊接和熔接的目的,而超聲波是利用摩擦生熱的原理產(chǎn)生大量的熱量達(dá)到焊接和熔接的目的。

2、自動焊接機(jī)操作簡便。

3、自動焊接機(jī)更適應(yīng)流水線作業(yè)。

4、自動焊接機(jī)節(jié)約人力成本。

智能電腦追頻型超聲波焊接機(jī)介紹

核心提示:最適用于精密塑膠電子產(chǎn)品焊接。如U盤、SD卡、電子充電器、耳機(jī)插頭、耳塞網(wǎng)等。

①智能電腦控制自動追蹤超聲波頻率。

②采用了16位分辨(N=65535),調(diào)整響應(yīng)速度:設(shè)置范圍1~8ms。

③提高了諧振定位精度,使控制分辨在0.25Hz。調(diào)整精度:1-10%。

④主控制帶自診斷功能,并且能對換能器組合結(jié)構(gòu)及連接線等進(jìn)行自動判別,并相應(yīng)信息提示。

開機(jī)自動測試運(yùn)行一次,將對超聲組件的實(shí)際工作頻率的結(jié)束將被儲存并顯示當(dāng)前頻率。

設(shè)計(jì)頻率:首先確認(rèn)換能器與工具頭的大概頻率,然后把大概的頻率輸入設(shè)置即可。(例:估計(jì)換能器組合約在20KHz,所設(shè)置頻率在20~20.5 KHz均可):

每一次焊接結(jié)束時(shí)的實(shí)際工作頻率儲存并顯示當(dāng)前頻率。

焊接后因焊頭發(fā)熱或其它因素造成頻率漂移,始終處于最佳諧振狀態(tài)并儲存。

◆型號:XH-4080

◆機(jī)械性能:

1:采用CPU電腦監(jiān)控各程序速度快適應(yīng)力特強(qiáng)

2:真正全自動追頻(AFC)

3:頻率自動搜索――首先設(shè)計(jì)鄰近頻率。

4:電壓保護(hù)系統(tǒng)(供電電壓的范圍180V~260V);

在自動平恒電壓期間不影響本機(jī)輸出功率及工作頻率

5:過流保護(hù);

6:供電頻率不穩(wěn)自動補(bǔ)償。

7:超負(fù)荷保護(hù)系統(tǒng)。

8:適應(yīng)各種大小焊模和不同的設(shè)計(jì)模具。

9:內(nèi)置全自動振幅調(diào)節(jié)系統(tǒng),對不同的氣壓變化及電壓波動自動補(bǔ)償.

10:采用FET場效管做功率放大,反應(yīng)快

11:比傳統(tǒng)硅功率管反應(yīng)速度快100倍以上。

12:內(nèi)置各種故障保護(hù)功能。

◆技術(shù)參數(shù):

操作模式:自動/手動 輸出時(shí)間:0.1-0.99s

電 壓: 220V 頻 率:40KHZ

輸出功率:800W 焊接面積:103mm

重 量:43.6KG 氣壓范圍:3-6.8bar

當(dāng)然,價(jià)格也比傳統(tǒng)機(jī)器要貴得多。

但是自動的可以節(jié)約人工成本,在目前來說,大部分企業(yè)還是需求全自動的超聲波設(shè)備!

◆超音波模具架設(shè)常發(fā)生的問題:

1. 忽略了超音波的特性為"擴(kuò)大、集束、摩擦、振動、傳導(dǎo)、能量分布"的特性,而用沖模、塑膠模、或一般 工具機(jī)的觀念或經(jīng)驗(yàn),去架設(shè)超音波模具,結(jié)果導(dǎo)致無法發(fā)揮超音波的經(jīng)濟(jì)效益。

2. 忽略了超音波能量分布、氣缸、塑品、模具、機(jī)臺底板的累積誤差, 而單純用超音波的上模與底模,來效 正機(jī)械與模具的垂直、水平精度是錯(cuò)誤的,如此易造成微調(diào)功能的失效。(請參閱超音波模具架設(shè)技巧)

3. 最高級且符合經(jīng)濟(jì)效益的超音波架模技巧,就是用熔接時(shí)間與預(yù)熱塬理,來控制產(chǎn)品的精度與距離(一般都 忽略了超音波的導(dǎo)熔線只有0.3~0.6m/m,多出的動作或熔接條件,均是消耗超音波的能量,也均是欲達(dá)超 音波經(jīng)濟(jì)效益的反作用力。

機(jī)械效應(yīng)

超聲波的機(jī)械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當(dāng)超聲波流體介質(zhì)中形成駐波時(shí) ,懸浮在流體中的微小顆粒因受機(jī)械力的作用而凝聚在波節(jié)處,在空間形成周期性的堆積。超聲波在壓電材料和磁致伸縮材料中傳播時(shí),由于超聲波的機(jī)械作用而引起的感生電極化和感生磁化(見電介質(zhì)物理學(xué)和磁致伸縮)。

空化作用

超聲波作用于液體時(shí)可產(chǎn)生大量小氣泡 。一個(gè)原因是液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應(yīng)力而形成負(fù)壓,壓強(qiáng)的降低使原來溶于液體的氣體過飽和,而從液體逸出,成為小氣泡。另一原因是強(qiáng)大的拉應(yīng)力把液體"撕開"成一空洞,稱為空化�？斩磧�(nèi)為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體,甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質(zhì)的振動而不斷運(yùn)動、長大或突然破滅。破滅時(shí)周圍液體突然沖入氣泡而產(chǎn)生高溫、高壓,同時(shí)產(chǎn)生激波。與空化作用相伴隨的內(nèi)摩擦可形成電荷,并在氣泡內(nèi)因放電而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。在液體中進(jìn)行超聲處理的技術(shù)大多與空化作用有關(guān)。

熱效應(yīng)

由于超聲波頻率高,能量大,被介質(zhì)吸收時(shí)能產(chǎn)生顯著的熱效應(yīng)。

化學(xué)效應(yīng)

超聲波的作用可促使發(fā)生或加速某些化學(xué)反應(yīng)。例如純的蒸餾水經(jīng)超聲處理后產(chǎn)生過氧化氫;溶有氮?dú)獾乃��?jīng)超聲處理后產(chǎn)生亞硝酸;染料的水溶液經(jīng)超聲處理后會變色或退色。這些現(xiàn)象的發(fā)生總與空化作用相伴隨。超聲波還可加速許多化學(xué)物質(zhì)的水解、分解和聚合過程。超聲波對光化學(xué)和電化學(xué)過程也有明顯影響。各種氨基酸和其他有機(jī)物質(zhì)的水溶液經(jīng)超聲處理后,特征吸收光譜帶消失而呈均勻的一般吸收,這表明空化作用使分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變 。