尼龙使用超声波焊接分析
尼龙
通过对超声波焊接法的焊接强度与焊接力／保持力之间的关系进行研究可以看出，焊接强度一般455N力021bf。高焊接力可以使分子高度地取向且形成较弱的焊缝。在较低的焊接力（<455 N ，即02lbf）下，由于样品发生变形，这种关系就不再适用。在焊接周期中改28％接力的大小就能够发现，可以同时得到周期时间短和高质量的焊缝。当焊接时间减少28％时，压24MP使得聚酰胺的焊接强度达到大。对于聚酰胺来说，其强度也有一个显著地增加"从24MPa(3480psi）增加到41MPa(5950psi)，提升了71010。焊接区域的显微图像显示，这些增长源于在焊接周期的高压力阶段，在焊接区域内导能块进入零部件底部而产生的增长。
超声波塑料焊接系统
焊接系统的解释。电能通过信号发生器和功放，产生超声频率（>20 kHz ）的交变电信号，加到换能器上（压电陶瓷）。经过换能器，电能变为机械振动的能量，机械振动的振幅由变幅整至合适的工作振幅，然后通过工具头（焊接工装），均匀地传递到与之接触的物料上。两个焊接物料的接触面做高频受迫振动，摩擦生热导致局部高温融化，冷却后物料结合到一起，焊接。在焊接系统中，信号源是电路部分，包含功放电路，其频率稳定性和驱动能力会影响到机器的性能。物料是热塑性塑料，结合面的设计需要考虑如何快速产生热能和对接良好。换、变幅器和工具头都可看作机械结构，便于分析其振动的耦合。在塑料焊接中，机械振动是以纵波的形式传递的，如何有效传递能量和调整振幅是设计的要点。
超声波焊接工装模具的设计
几何外型设计（建立参数化模型）
设计焊接工装首先是确定其大致的几何外型和结构，薄金属带超高频诱导加热厂家，并建立参数化模型，以便进行后继分析。是为常见焊接工装的设计，在一个近似长方体的材料上沿振动方向豁开若干个 U 型槽。整体寸是 X 、 Y 、 Z 三个方向的长度，通常横向尺寸 X 和 Y 与被焊接工件的大小相当。 Z 的长度等于超声波的半波长，因为在经典的振动理论里面，长条型物体的一阶轴向频率是由它的长度确定半波长度正好与声波频率匹配，这种设计一直被延用，有利与声波的传播。 U 型槽的目的是减少工装横向振动的损耗，位置、大小和个数根据工装整体尺寸确定。可见在这种设计中，可自由调控的参数较少，因此我们在此基础上做了改进。图三 b ）是新设计的工装，比传统设计多了一个尺寸参数：外弧半径 R 。另外，在工装的工作面雕刻出凹槽与塑料工件表面配合，有利传递振动能量和保护工件表明不受到伤害。对此模型在 ANSYS 中进行常规的参数化建模，然后进行下一步实验设计。
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