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焊件設(shè)計(jì)

焊件設(shè)計(jì)必須為達(dá)到成功超聲波焊接提供三個(gè)主要關(guān)鍵先決條件。

 

●最初接觸面較小。為保證焊接界面（熔合面）發(fā)生變形（應(yīng)變），要求焊接界面上初始接觸面較小，以確保整個(gè)表面受熱均勻，并很快達(dá)到熱塑性材料的熔融溫度。

 

●確保合適對(duì)準(zhǔn)。焊件設(shè)計(jì)以及有時(shí)焊點(diǎn)設(shè)計(jì)中應(yīng)該設(shè)計(jì)有對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，以確保焊件的合適定位。一般通過(guò)定位銷、焊件預(yù)裝配或焊點(diǎn)設(shè)計(jì)，如舌榫焊點(diǎn)，進(jìn)行焊件的對(duì)準(zhǔn)。焊件也可以依靠焊頭和夾具對(duì)準(zhǔn)，但這不是很好的方法。

 

●能量轉(zhuǎn)換。焊件設(shè)計(jì)應(yīng)使焊件與焊件接觸面積，從而使焊頭/焊件接觸面誘導(dǎo)產(chǎn)生的局部高應(yīng)力最小，這也降低了焊件被劃傷的可能性。另外，焊件設(shè)計(jì)應(yīng)使焊件與焊頭接觸面和焊接面之間的距離最小，并保證整個(gè)焊年都保持這個(gè)距離。必須注意的是要避免產(chǎn)生空隙，否則會(huì)阻礙超聲波振動(dòng)直接向焊接面?zhèn)鞑ァ?/span>

 

       焊件設(shè)計(jì)中首先考慮的是焊接距離（焊件/焊頭接觸面和焊接面之間的距離）。如果該距離小于6mm，稱為“近場(chǎng)焊接”，大于6mm，稱為”遠(yuǎn)場(chǎng)焊接”。需要注意的是，若焊接距離小于焊接材料波長(zhǎng)時(shí)，適合采用近場(chǎng)焊接。對(duì)于近場(chǎng)焊接，一般假設(shè)能量控制器的振幅與焊頭施加的振幅相似。相反，在遠(yuǎn)場(chǎng)焊接中，確定焊接表面能量控制器所經(jīng)受的振幅時(shí)，必須考慮波在焊件內(nèi)的傳播。在可能的情況下，將焊件設(shè)計(jì)為采用近場(chǎng)焊接，以減少焊件劃痕、能量損耗、焊件變形和設(shè)備超載等問(wèn)題。如不可能設(shè)計(jì)為近場(chǎng)焊接，要慎重選擇焊件的尺寸，以確保焊點(diǎn)面上的振幅。如Menges和potente[8]所認(rèn)為，這一般意味著焊件的長(zhǎng)度應(yīng)大約為半個(gè)或整個(gè)波長(zhǎng)。