青岛天润高周波电器有限公司

合肥304不锈钢超高频诱导加热石墨：

超声波焊头实验设计（确定重要参数）

为解决实际工程问题而产生的，它不追求有效、使用设计。抓住主要矛盾，同时要求设计对环境变异有相当的抵抗能力，因此，在做目标参数优化前应行筛选，挑出对结构有重要影响的尺寸，根据原则确定它们的数值。

E 参数设置和进行实验设计

设计参数是工装外型和 U 型槽的尺寸位置等，共8个。目标参数是一阶轴向振动频率，因为它

对焊接影响大，而大集中应力和工作面振幅差异作为状态变量来限制。根据已有经验，假设参数对结果的影响是线性的，因此每个因素只设置高、低两个水平。参数和对应的名字列表下：表一：优化设计参数对照表

使用面建立的参数化模型 ANSYS 中进行 DOE 。由于软件限制，全因子 DOE 多只能使用7个参数，而模型有8个参数

嵌件 超声波嵌件是一种相对较好的办法。热安装也很好。压入、自动攻丝以及螺旋线圈嵌入也可以使用。模塑嵌件则不考虑采用，因为聚甲醛收缩率很高。

压力配合良好。

卡扣配合优异。

溶剂不推荐使用。

立锻／模锻热，良好；热空气／冷锻，很差。超声波，适用到良好。

可焊接性

热口模／熔接适用到良好，熔体强度达到材料的90%。

热空气适用，达到材料强度的20%~30%

感应／电磁适用到良好。

旋转焊接适用到良好，材料强度的50%~70%

超声波焊接附近区域，良好；远端，适用到良好；点焊，适用；模锻，适用到良好。

振动焊接良好甚至优异；但剪切连接困难。

超声波熔接条件不当的因素：

产品实施无法达到水、气密，除了超音波导熔线、治具定位、产品本身定位等因素外，超声波设定的条件也是一项主因。我们在此更深入探讨影响水气密的另一原因（熔接条件），在我们实施超声波焊接作业时，求效率求快是基本目标，但往往也忽略了其求效率的要领。

我们将从下面二个条件来探讨：

1、下降速度、缓冲太快：此一形成的速度，使动态压力加上重力加速度将把超声波导熔线压扁，使导熔线无法发挥导熔的作用，形成假相熔；

2、熔接时间过长：塑料产品因接收过长时间的热能，不仅使塑料材质熔化，更进而造成塑料组织焦化现象，产生砂孔，水或气即由此砂孔渗透而出。这是一般生产技术者不易发现之处。

焊接产品要达到想到的水、气密的密封性时一定要按以上的要求严格执行。

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