超声波焊接的接触面设计

一、零件的对中
　　超声波焊接的焊头和夹具具并不能确定零件的配合位置。零件的挠曲会引起零件错位，而且卡具的定位高度范围要足够，这一高度范围也会影响表面印痕的产生。定位销、对位棱、榫槽配件或零件其他的结构设计都可以用于零件对中。

二、均匀的振动移动距离
　　配合面最好保持一个平面，可以水平装在焊机上。为使焊缝强度均匀，超声波振动在焊头和焊接面之间的传播距离应该保持不变，如图1中的近距离焊接和远距离焊接。

　　图1中的焊头接触面高度的变化都不是我们所希望的。当焊接偏离水平面的时候，就很难实现强度焊和密封焊。焊缝均匀性也会受到无意中的焊接面倾斜的影响，这种倾斜是由孔洞的变化，成型的零件变形，或在焊头、零件、卡具之间的不平行度引起的，因为在顶杆附件的表面通常有轻微的凹坑，所以在能量导向部分附近不应该设置顶杆。如果焊缝均匀性不很重要，则可以不必顾及误差，而且倾斜角达到4 5 0时也能够焊接。但是，如果与水平面有明显偏差就很难焊接了，这时需要使用特殊的定位工具。图2描绘了使用两个分开的的焊头进行超声波焊接，焊缝就不在同一水平面上。

三、最小初始接触面积

　　不管使用哪种类型的焊头，基本规则都是把超声波振动集中到很小的、均匀的初始接触面上。那就意味着能量导向部分的顶点必须非常尖锐。因为模具制造厂把模塑半径控制在0.1～0. 2mm(0.004～0.008in)，没有规定倒圆半径，或许他；们没有认识到能量导向部分上尖端的重要性，作者发现值得强调“锐边一能量导向部分”设计的使用，并且一针见血指出能量导向的尖端部分的重要性。这样会使能量聚积，从而迅速实现焊接，减少了能量损耗。尽管这样，模具中塑料的流动性使得能量导向部分的顶端并不能达到绝对的尖。能量导向部分的尖端除了可以缩短焊接所需要的时间和减少能量外，很少引起焊缝的刮伤或焊瘤。