超声波扭转焊接 - 了解工艺效益，扩大应用和产品设计可能性

Martin Frost - 英国销售经理，Telsonic英国Telsonic Ag瑞士的全资子公司，谈到了助理扭转焊接的Azom。

您可以简要介绍塑料和金属焊接中使用的超声波焊接吗？

在塑料焊接中，传统的线性超声焊接头垂直布置，使用变频器，在20kHz至40kHz之间工作，并配合助推器，以增加振幅。声纳极或喇叭依次耦合到助推器，助推器利用声纳极横截面面积的变化在工作面放大振幅。这种组件配置称为超声波堆栈。通过使用气动执行器和通过超声电极传递的能量，该过程通过超声搅动聚合物分子产生局部热量并熔化。来自气动执行机构的压力使熔化的接头特性塌陷，并将其保持在原位，直到焊接接头已经凝固。

塑料焊接 - 常规超声原理

当用于金属焊接时（通常是有色金属）线性超声波焊接在水平面中使用水平模式下的超声波堆叠。这使得焊接组件的顶部围绕底部作为摩擦焊接。这导致两个表面层的分子键合。

超声线性金属焊接原理

线性超声波焊接过程广泛应用于众多行业，但在关键应用中具有局限性及其可以应用的物理方式。

超声线性焊接过程有哪些局限性？

使用线性超声波作为焊接，加入和密封塑料的过程，在汽车等行业中普遍存在，多年来。传统的线性超声塑料焊接过程的特性可以在某些应用中应用时出现问题，通常在电子或医疗设备行业内。

这是由于担心在超声振动周期中可能损坏脆弱的电子元件或微米薄密封和膜穿孔。振动通常被传递到关节表面，但随后会有破坏性振动被转移到下部部件的风险。

在超声波金属焊接中，由于触点面积的尺寸小，线性工艺具有限制。该过程还具有单一的应用摩擦方向，超声波叠层的方向在此模式下进入或零件时产生难度。

扭转超声波焊接或Soniqtwist^®正如我们在Telsonic中称为这些问题的过程。

扭转soniqx是如何扭转的^®超声波焊接工艺工作?

这Soniqtwist®.瑞士Telsonic开发的技术在垂直安装的超声面的末端的水平面中使用小周向幅度消除了这些问题。

变换器安装在助力轴的切线上，从而产生特别设计的声纳极面的反向周向振幅运动。Soniqtwist®工艺创造了一个往复圆形超声摩擦焊接的上部接触膜，膜或刚性部分组件的下部组件部分。

该过程依赖于超声波和下砧座以“上下部的表面上的”购买“。这是使用诸如锯齿或细滚动的纹理刀具面部特征来实现，以提供正相对运动。振动传递到组件的下部是最小的，这是该过程的关键益处。

来自Soniqtwist®配置中使用的电子按比例控制气动致动器的垂直力坍塌了熔融接头（或在金属焊接的情况下产生金属的分子表面键合）。然后保持所需的压力，直到焊接接头固化。

振荡的振幅通常是最多60微米和“完井”的“中心”，意味着没有零件的偏移。在该过程平面中，20kHz频率用作宽范围幅度的平台，并在典型的超声波循环时间（通常是Sub 1秒）中实现焊接和密封。

Soniqtwist®扭转焊接究竟如何解决与线性超声焊接相关的问题?

在塑料中，Soniqtwist®工艺甚至甚至可以在水平面中递送而焊接或密封的最精细的电子元件和膜，焊接或密封，并且不在“正常”方向/方向上。

这种焊接交付模式减少传入振动到下部(通常适应装配的微妙方面)高达90%。在膜被直接焊接或在装配中受到约束的情况下，它不会产生垂直振荡，从而消除了膜中心的“隔膜”疲劳。

该方法还否定了组件中的零件的不需要的二次焊接，其有时可以在具有相似材料的密切合适的组件中用线性焊接看到。欧洲杯足球竞彩作为一种额外的好处，在塑料扭转焊接中，与线性过程相比，该过程发出噪音的噪声远低得多。

在金属焊接中，圆形往复式振荡摩擦递送和从上方接入部件的能力允许考虑除倾斜形状的覆盖部分之外的应用。

为什么Telsonic主动开发Soniqtwist®扭转焊接技术?

Telsonic最初在1990年代早期开发了这一过程，作为圆形非金属加压金属外壳的表面摩擦焊接，在此过程可控，强大，快速，气密密封，在加压装置和制药/医疗装置等特定市场中需要。

此外，这是扭转超声过程产生分子键，这意味着甚至不同的材料可以粘合，例如铝为专业电池行业的高密度陶瓷。欧洲杯足球竞彩它是Telsonic开发的独特过程，是我们焊接范围的一部分，展示了我们作为主动超声工业设备的创新供应商的声誉。2020欧洲杯下注官网

在2000年初，通过Telsonic进一步延伸了该技术的应用进入刚性塑料，箔，弯曲物和复合聚合物基材料，特别关注坚固的工程玻璃填充塑料应用。欧洲杯足球竞彩今天，该过程可以应用于传统线性概念已达到其限制的应用中应用的大多数聚合物类型。

为什么今天强调Soniqtwist®扭转焊接？

有2个主要原因： -

释放产品设计约束-超声波工艺在任何关键塑料大容量组件的制造中都是非常理想的，因为它非常可控，非常适合于医疗、制药、电子和传感器行业，这些行业的工艺需要快速、广泛控制、验证和清洁。Telsonic将Torsional Soniqtwist工艺扩展到塑料制品，利用我们丰富的技术经验，应对新的行业挑战，支持我们的市场扩张战略。在塑料产品中，这种技术创新极大地拓宽了设计师在许多新的精细或困难的关键应用中的机会，在这些应用中，设计现在可以使用超声焊接、密封或粘接工艺，而以前的线性技术是不可行的。

利用新市场驱动-此过程的新机会已经出现，我们正在看到以前的进程的市场替代，现在必须通过新的立法，与Eco FreeSliness和Recycle Chains联系起来的新产品开发。这些驱动程序为设计师提供了新的挑战，只需减少不可再循环的连接元件或机械或胶水固定。

您能否为支持使用torque Soniqtwist®工艺的设计师和产品制造商提供特性和好处?

以下是与上述市场驱动程序相关的典型过程福利，应该有助于将产品设计师进入心态。

• 焊接薄壁部件的能力 - 减少组件成本和/或允许使用不同的材料欧洲杯足球竞彩
• 能够焊接具有密封表面污染程度的刚性或柔性件应用的能力 - 降低了拒绝率并证明了可测量，可控的节能超声技术在包装中的可理解使用，特别是在医疗/制药和安全关键应用中。
• 能够用装饰或涂上侧面焊接薄壁部件，即预涂汽车保险杠面板 - 支持车辆寿命碳足迹的车辆重量减少目标。
• 由于使用线性方法无法实现的分子键合作，临界材料中的非常高的焊接强度。欧洲杯足球竞彩提供设计自由和产品性能
• 可用于在注塑成型中不可能的精度形成或锻炼，即断开特征或薄壁特征。提供设计自由和产品性能
• 由于紧密的熔合作用，即产生非常小的熔体空化，减少了粒子的产生。支持GAMP在医疗/制药领域的应用
• 由于分子键合水平，氦紧密焊缝是可能的。对其他密封方法的成本降低。提供设计自由和产品性能。
• 优异的工艺能力，对包括膜和化学层的关键内部组件的不利影响。在本申请中允许并证明使用所需的超声技术的使用。
• 可适用于非圆形产品!该工艺不仅适用于圆形零件，也适用于矩形和非对称形状的零件，这些零件可以使用该技术进行焊接、密封和连接。提供了一个理想的“工艺配合”，是无与伦比的，如果组件是高容量和精密的组装部件
• “冲床和焊接”可以在刚性过滤体上的大容量小直径膜 - 膜和箔，轴线2级模切过程，然后具有Soniqtwist扭转焊缝。可测量，快速干净，理想的工艺配合。
• 在紧密配合的焊接组件中消除了不必要的二次“粘接”焊接，因为几乎不会在焊接界面以外的组件中产生振动。在包含相同系列材料的部件的安全关键组件中，降低了废品率和设计自由度。
• 不同材料如铝和高密度陶瓷的分子键合能力。欧洲杯足球竞彩快速、可衡量和无与伦比的成熟过程
• 焊接大容量传感器和能量清除剂的能力，具有PCB，化学层和压电晶体零件的精细组件。提供理想的工艺配合。
• 能够密封铝刚性或柔性封装，无塑料涂层 - 提供成本降低，并且在组件必须是单母材料的情况下。
• 联合制剂涉及与某些特殊的工具面表面制备相似的注塑功能与线性超声器，没有第三方加入材料应用 - 质量控制效益和成本含义。Telsonic将建议这些联合制备要求。
• 与任何超声波焊接工艺一样，能源使用对需求的焊接能量非常有效 - “按需”超声能量可以高达40 x，而不是恒定的热过程，用于给定关节和生产率。

您可以提供Soniqtwist®的一个例子案例研究吗？

我们早期最大的应用之一是薄膜焊接Soniqtwist®.技术。

通常厚度只有50μm的薄膜和膜被用来在医疗容器、设备、过滤器和药物输送系统上形成密封的气密密封。重要的是，用于焊接脆弱的薄膜或膜介质的任何工艺都不会引起任何缺陷或损坏。

当使用传统的超声焊接技术时，超声电极或喇叭表面产生的垂直振幅会在焊接薄膜或薄膜时产生膜片效应。这反过来可能导致膜穿孔，有效地使传统的超声焊接工艺不适合这种类型的应用。

然而，Soniqtwist®在密封的周长产生通常为30μm pp的小振幅，在膜或膜的中心扭转振幅几乎为零。Soniqtwist®在焊接过程中不会拉伸膜，也不会造成膜片效应或诱导膜穿孔。

因此，Soniqtwist®技术有效地消除了聚合物基箔、薄膜和薄膜焊接时穿孔的风险。该技术还具有速度优势，完成焊接周期不到1秒。Soniqtwist®的独特特性还可以使多个膜，在彼此靠近的情况下进行处理，而不会导致任何以前焊接的膜脱落或失去其密封。传统的超声焊接技术不能保证这种好处。

您对工厂送货的过程有哪些解决方案？

为了为扭转焊接应用的市场提供服务，我们提供从手动台式机器到设备集成到半自动和完全自动化的范围。2020欧洲杯下注官网为了支持这一点，我们拥有我们的TSP -E系列手动机器，带有比例阀门控制和发电机电力设施的装载和保护选项，可达10kW和8000n的致动力。

对于半自动化和特殊用途的机器应用，我们提供比例阀控制执行机构的TSV范围高达6.5kW和3000N。我们还提供模块化范围的组件，无需驱动安装在特殊用途的机器气动或伺服系统。

我们的新型TSC5触摸屏/控制器通过这些范围内的设备补充了设备，提供了一种焊接模式，具有优质窗口，统计过2020欧洲杯下注官网程控制，直观的图形用户界面和数据导出和网络通信。最后，喇叭（或声音）专门设计用于使用Telsonic对临界尺寸的增强的FEA技术来实现扭转过程以实现扭转幅度。

我们在哪里可以找到有关Telsonic Group，流程的更多信息，并在行动中查看过程？

查看我们的网站，其中显示了我们的所有流程，包括Soniqtwist®，我们的活动和集团公司在世界各地。我们所有的子公司都有演示设备，可以在Soniqtwist®扭转焊接机上演示或测试2020欧洲杯下注官网产品。在英国，我们还在11月举行的年度先进工程展(NEC, Birmingham)上展示了Soniqtwist®扭转工艺。

关于马丁霜

马丁·弗罗斯特(Martin Frost)拥有广泛的职业生涯，最初担任机械工程师，后来在多家主要从事液压系统的公司从事机械设计、合同管理和工业销售。他于1996年加入Telsonic UK，现在是英国销售经理，负责Telsonic超声波产品组合在英国北部的销售和公司在英国的市场推广活动。

马丁拥有机械工程学士学位和质量管理系统专业的工商管理硕士学位。