市场产品加工的会有不同的方式，如焊接加工、机械加工、热加工等，加工方式都是产品来的，焊接加工又有超声波焊接加工、电焊接加工，这两种加工方式是使用的设备，过程是一样的，今天就来聊聊其中一种，接下来看看超声波焊接加工过程，这5个因素会影响到加工。

　　超声波焊接的基本原理是将高频电能转化为高频振动机械能，这种往复振动传递到热塑性塑料和金属，在塑料和塑料、塑料和金属，金属和金属界面处产生摩擦和热量。

　　在超声波焊接中，摩擦产生热量并将两个材料表面熔合在一起。在超声波铆接中，喇叭引导熔融塑料流以形成并压缩零件。在超声波螺母设置中，喇叭将金属螺母驱动到塑料中。

　　超声波焊接系统包括不同频率（15Khz至50Khz）、不同功率（600W至4800W）、不同类型如空气超声波焊机、伺服超声波焊机、手持式焊机、非焊机等多种配置选择，包括标准焊机、金属超声波焊机等

　　另外，超声波焊接的成功与否还受到许多因素的影响，包括模具（包括上焊头和下下模）、频率、材料、焊缝设计、焊接参数以及零件的注塑成型，本文介绍了五个主要因素。

1、焊接系统频率

　　超声波焊接系统的常见频率有15Khz、20Khz、30Khz、35Khz和40Khz。应根据产品尺寸、内部零件类型、强度、外观等要求选择合适的焊接频率。一般来说，可以参考以下原则：

　　焊接用高频40Khz焊机用于焊接小型精密电子产品（包括PCB板和微型电子元件），40Khz焊机的振幅较小，焊接压力也可以降到很低，从而避免对产品内部电子元件的损坏。

　　适用于表面外观要求A 级的小型产品，我们采用40Khz焊机进行焊接，振幅和压力较小，改善了外观。

　　我们使用15Khz或20Khz低频焊机来焊接中型和大型零件。

　　PP等软质材料及刚性较低的薄壁制品采用低频大振幅15Khz焊机进行焊接。

　　对于远场焊接，即焊头距离焊缝较远，例如距离焊缝12mm以上时，采用低频、大振幅15Khz焊机进行焊接。

　　20Khz焊机适合焊接大多数中小型产品，也是当今应用广泛的超声波频率。

2、材料

　　对于塑料的超声波焊接，仅适用于焊接热塑性塑料。因为它在一定温度范围内可以熔化。另一方面，热固性塑料不能用超声波焊接，因为它们在加热时会变质。

　　热塑性塑料的可焊性取决于材料的刚度或模量、密度、摩擦系数、导热率、比热容、玻璃化转变温度Tg或熔化温度Tm。

　　一般来说，硬塑料更容易传递振动能量，因此表现出更好的远场焊接性能。低模量的软塑料会抑制超声波振动，使其更难以焊接。超声波铆接和点焊则相反：塑料越软，越容易铆接和点焊。

　　塑料一般分为非晶态和结晶态，非晶态塑料很容易进行超声波焊接，因为超声波能量很容易在非晶态材料内传输。焊接结晶塑料需要更大的振幅和能量，因为超声波能量在结晶材料中传输性较差，并且还需要仔细的焊接设计。

　　可以进一步影响可焊性的因素包括水分含量、脱模剂、润滑剂、增塑剂、填料增强剂、颜料、阻燃剂、其他添加剂以及实际的树脂等级。另请注意，不同的材料具有不同程度的兼容性。某些材料的某些牌号在某种程度上是兼容的，而其他牌号则不兼容。

　　后面，我们还需要考虑焊缝是近场焊缝还是远场焊缝。如果焊头接触零件与焊肋之间的距离小于6mm，则称为近场焊接。6mm以上，称为远场焊接。距离越长，振动阻尼越大，焊接难度越大。

3、焊接接头设计

　　影响超声波焊接重要的因素是接头设计，工程师需要在设计阶段仔细考虑和评估零件。焊接接头有多种设计，每种设计都有自己的特点和优点，您选择哪种设计取决于塑料类型、零件几何形状、焊接要求、注塑能力和外观要求。

4、工装和焊头

　　一般情况下，客户选择与焊机相同品牌的工装和焊头。事实上，如果焊头频率与设备频率相同，您可以自由选择其他品牌的工具和焊头。

　　焊头材质可选择铝合金、钛合金、硬质合金钢。模具材料可选择铝合金、不锈钢、树脂模具。材料选择的方法一般应考虑塑料的种类、材料中玻璃纤维的含量、接头的结构和尺寸、焊缝的强度、使用寿命等。例如，硬质合金钢喇叭是延长使用寿命的不错选择。

　　超声波焊接头可以通过FEA（有限元分析）进行设计和优化，这使得工程师能够在实际生产之前评估焊头振动和应力，好的喇叭设计具有均匀的输出幅度和很小的应力，优化前的焊头设计，振幅输出不均匀。右侧的输出幅度在优化后是均匀的。

　　在喇叭的设计和制造中需要仔细考虑对称性，喇叭的对称性非常重要，不对称喇叭会导致非轴向振动，径向振动会大大增加应力并导致喇叭故障。

　　良好的工具设计也非常重要，该工具有两个主要用途：(1) 对齐焊头下方的零件，(2) 牢固支撑焊接区域。刚性支撑有助于将超声波能量反射回焊缝。因此，工具通常由金属制成。

　　为了增加焊头的耐磨性，提高其使用寿命，焊头表面可进行碳化钨或镀铬处理，工具可以分段设计，以更好地适应产品。

5、焊接参数

　　在焊接过程中，焊接参数影响焊接结果。这些参数包括振幅、焊接压力、触发压力、焊接距离和焊接能量。

　　不同类型的塑料需要不同的振幅。幅度可以通过软件百分比设置进行微调，也可以通过改变幅度调制器以不同的比例进行粗调，焊接压力可通过旋钮或软件设置进行调节。触发压力是指焊头按压产品，当压力达到一定设定值时，设备开始发射超声波，该值可以通过旋钮或软件设置进行调整。

　　超声波焊接过程有多种控制方法。

　　设置时间焊接模式，即超声波焊接的时间。

　　设置距离焊接模式（位置焊接模式），即焊缝的距离或位置。

　　能量焊接模式是设置焊接能量的模式。

　　不同的产品适用于不同的焊接方式。例如，薄板焊接采用能量焊接模式，尺寸公差较大的产品采用距离焊接模式，高度公差要求的产品采用定位焊接模式。

　　此外，如果需要，可以监控焊接过程的所有参数，并可以设置参数化零件间距，以避免意外出现缺陷零件。

　　综上所述，在超声波焊接加工过程有这个5个因素，会受到影响，分别是：焊接系统频率、材料、焊接接头设计、工装和焊头、焊接参数。