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【推荐】超声波焊接机部件组成与焊接方法必须掌握

2023-01-16 来源:孝感机械信息网

23:11:33来源:贤集 屈苗

说到超声波焊接机,大家应该都不陌生吧?这是我们生活中很常见的一种设备,应用范围十分广泛!要知道,超声波焊接机在焊接工作时发热量比较低,不会出现氧化的形象,还可以保持不同种类材料的在焊接之后的性能不变,诸多的作用使超声波焊接机开始被大众应用。同时可以按自动化水平进行分类,可以分成自动或手动焊接机以及半自动超声波焊接机。但是超声波焊接机的技术发展较缓慢,使用者对超声波焊接机的应用和使用都片面的了解,因此贤集来与大家分享“超声波焊接机部件组成、焊接方法、标准操作规程、故障分析”相关小知识,让大众能够对超声波焊接机能够进一步了解并运用,使超声波焊接机更具现实的发展意义。

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超声波焊接机部件组成

一、主动部件:

1、超声波发生器

超声波发生器会从接通的电源电压中产生各自所需超声波频率的高压。所有与焊接过程相关的数据均被准确测量和评估。发生器保护振动系统免受过载影响,保持振幅(焊头移动)恒定并补偿各自焊头的振动行为。

2、换能器

换能器是电气和机械环境间的接口。它利用反向的压电效应将电振动转化为机械纵向振动并将其传送到变幅杆和焊头中。

3、变幅杆

变幅杆经常被称为Booster,能够扩大或缩小换能器产生的振幅。由于变幅杆安装在零结点位置,可以将变幅杆通过零结点位置固定在超声波焊接机上,避免振动臂偏移,传递焊接力。

4、焊接模具,又被称为焊头

焊头作为真正的主动焊接模具,将机械振动传递到焊接件中,也就是说,它将超声波振动耦合起来。根据几何构造,焊头还能将振幅放大或缩小。

换能器、变幅杆和焊头共同形成了所谓的振动臂。振动臂始终与塑料材质和焊接件接触面的几何形状相匹配。

二、被动部件:

底模或底砧

塑料超声波焊接是指在焊缝中按材料相接的方式相互连接。在力的作用下,纵向振动以20kHz、30kHz和35kHz的频率以及5μm到50μm的焊头振幅被导入塑料之中。超声波振动通过焊件和模具的特殊结构聚集在一起。人们将焊件中这些特殊的结构称为导能角。接合区域内的接触点通过输入的高频能量,有针对性的发生变形。接触面和分子链内部的摩擦产生热量,将材料熔化。

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超声波焊接机的熔焊方法

1、熔接法

以超音波超高频率振动的焊头在适度压力下,使二块塑胶的接合面产生磨擦热而瞬间熔融接合,焊接强度可与本体媲美,采用合适的工件和合理的接口设计,可达到水密及气密,并免除采用辅助品所带来的不便,实现高效清洁的熔接。

2、铆焊法

将超音波超高频率振动的焊头,压着塑胶品突出的梢头,使其瞬间发热融成为铆钉形状,使不同材质的材料机械铆合在一起。

3、埋植

藉着焊头之传道及适当之压力,瞬间将金属零件(如螺母、螺杆等)挤入预留入塑胶孔内,固定在一定深度,完成后无论拉力、扭力均可媲美传统模具内成型之强度,可免除射出模受损及射出缓慢之缺点。

4、成型

本方法与铆焊法类似,将凹状的焊头压着于塑胶品外圈,焊头发出超音波超高频振动后将塑胶溶融成形而包覆于金属物件使其固定,且外观光滑美观、此方法多使用在电子类、喇叭之固定成形,及化妆品类之镜片固定等。

5、点焊

①将二片塑胶分点熔接无需预先设计焊线,达到熔接目的。

②对比较大型工件,不易设计焊线的工件进行分点焊接,而达到熔接效果,可同时点焊多点。

6、切割封口

运用超音波瞬间发振工作原理,对化纤织物进行切割,其优点切口光洁不开裂、不拉丝。高周波与超声波是不同的两个概念,高周波是指频率大于100Khz的电磁波,超声波是指频率超过20千赫兹的声波。高周波的焊接原理、熔接原理与超声波也是不一样的,高周波是利用高频电磁场使物料内部分子间互相激烈碰撞产生高温达到焊接和熔接的目的,而超声波是利用摩擦生热的原理产生大量的热量达到焊接和熔接的目的。

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超声波焊接机标准操作规程

一、准备工作:??

1、检查超声波塑料焊接机电源,一切正常才能投入使用。??

2、检查所需之超声波塑焊机模具(焊头)和增幅器之间接触面上是否?有氧化物,并清理干净。???

二、超声波模具(焊头)的安装:??

1、松开活动架盖子上面的螺丝,取出换能器套件;??

2、把所需的超声波模具(焊头)装在换能器套件之增幅器上;??????????

3、把换能器套件放回活动架内(并合上盖子),摆正超声波模具(焊头)方向后(选择便于工作的方向),锁紧活动架盖子上面的螺丝,当然要事先将机架调至安全的高度(超声波模具下落行程限位高于台面?物品);???

三、超声波焊接机模具(焊头)固有频率与超声波机输出频率匹配检测:??超声波焊接机模具(焊头)在悬空状态下,短暂按动(点动)超声波?测试开关释放超声波,与此同时逐步调动频率调谐旋钮,直至找到指针摆?动幅度为最小的位臵(即调谐最佳位臵)。注意:通常在指针的摆动幅度不超过“2”的情况下,应避开调谐旋钮转动范围之两端极限为宜。??

四、超声波塑胶焊接机机架高度调节:??

1、将气压调至高于1.5公斤压力(20PS)位臵;??

2、按动一次超声波模具下落开关,自锁(焊头下落指示灯亮)的位置“此时超声波模具(焊头)下落状态”;

3、将塑焊机底模(先把塑料件放入底模内)放到超声波模具(焊头)下方之工作台上,松开锁紧机架的手柄;?

4、摇动机高度调节手轮,使超声波模具(焊头)与塑料件之顶面吻合抵触;锁紧机架,并且用夹板固定底模。??

5、将下落行程调节(限位)螺杆拎退1~2毫米,并用螺母锁紧螺杆。??????????

6、再按动一次超声波模具下落开关,取消自锁(焊头下落指示灯熄灭)的位位置。“此时超声波模具(焊头)回复至悬空状态”。

五、时间参数的设定:?

要领:触发要提前;焊接不要拖延;冷却尽量短,初步选定焊接时间[约为0.3秒]和保持压力(冷却)时间[为0秒---慢凝塑胶料例外]。??

1、发时间的设定:?

应根据超声波模具(焊头)下落的行程和速度来决定具体时间,目的是使超声波模具(焊头)下落时,碰到塑胶件时的前一瞬间发出超声波。?

2、接时间的设定:?

根据‘压紧塑胶件的压力大小’和‘焊接出来的效果’来确定;{例如:

①若焊接口有塑胶料‘溅出飞边’即表示‘焊接时间’过长或压力过大或‘下落行程调节(限位)螺杆’调得过低;????若焊接口熔融不够,则刚巧与前者相反了。

②若焊接口上各段熔融不一致,则表示各段所受到的压力不同,这可能是压力偏低,而塑胶件变形较多,调高压力试验,或者是‘超声波底模’不能使塑胶件的两半边不能完全吻合,可使用胶纸将‘超声波底模’熔融不足的位臵相对垫高,反复试验以要求达到最佳焊接效果}。?

③特别要注意:?

在‘焊接时间’和‘下落行程调节(限位)螺杆的位臵’都不变的情况下,调节气压伐的气压值,也能改变焊接出来的效果。?故此在正常使用的过程中,必须要保持气压源的气压高于设臵????的气压值。??

④压力(冷却)时间设定:?

如塑胶件‘无变形’、‘焊接后无内应力’、‘凝固不是很慢’的话,通常不选取冷却时间数值(或只取1/5秒)。?

六、?用超声波塑焊机试焊产品质量检验合格后,锁定各处可变参数值,即可投入高效率的生产。

七、超声波焊接机的正确使用方法?

1、热阻要达到工件的熔点?

换能器把电能转换为机械后,经由过程工件事物分子进行传导,声波在固体中地传导声阻远小于在空气中的声阻,当声波经由过程工件接缝时,缝隙中的声阻大,产生的热能相当就大。温度首先达到工件的熔点,再加上必然的压力,使接缝熔接。而工件的其它部分由于热阻小,温度低不会熔接。?

2、两种工件必然要可熔接?

不同种材质之间有的能更好地烧焊,有的是基本能相熔,有的是不相熔的。同一质料之间熔点是相同的,从原理讲是可以烧焊的,但是当要烧焊的工件的熔点大于350℃时,就不在适合用超声烧焊了。因为超声是刹时使工件分子溶化,判断依据是在3秒之内,不克不及良好熔接,就应该选择其它烧焊工艺。如热板烧焊等。一般来讲ABS料是最容易烧焊,尼龙是最难熔接的。?

3、接缝平面或物体表面的大有必然的要求?

当刹时能量产生时,接缝平面或物体表面的大越大,能量分散越严重,烧焊成效越差,甚至没有办法烧焊。另外超声波是纵向传波的,能量丧失同距离成正比,远距离烧焊应控制在6厘米以内。烧焊线应控制在30--80丝之间为好,工件的臂厚不克不及低于2毫米,否则不克不及良好熔接,特别是要求气密的产物。

八、使用注意事项:?

1、?确认焊头上的螺丝是否锁紧(一定要用力锁)焊头与换能器之间要保持光洁。?

2、?焊头安装(一定要用力锁)否则会引起超声波异常,严重的话会?

烧坏电子箱。?

3、?焊头安装完毕打开电源马上关闭同时按下超声波检测开关,注意?

电流表指数正常的话在0.8安培以内如果异常偏高则需进行频率微调瓦的为20K机正常电流为0.4安培瓦的为15K机电流正常为0.6安培(调整时电源不能直通要重复一开一关利用电子箱内的余电,调到电流正常就OK)如果调不下来那就是(①焊头裂掉注意看一下有裂纹的不可修复;②换能器损坏不可修复;③电子箱有故障通知厂家修复不要自作聪明;④焊头频率不对、超声波厂家做的焊头一般不成在这个方面的问题,如果你自己做的就会出现)其他的的因产品和材料方面的因素没有办法。

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超声波焊接机故障分析

一、过热

焊头在事情时会有必定的过热征象,这是因为材料自己的机械消耗及焊件过热传导而至。焊头过热能否失常断定尺度为不带负载时,持续发射超声波半小时以上,温度不克不及够跨越℃,如过热凶猛,证实焊头已损坏或材料不合格,必要调换。

二、啸叫

当焊头事情时呈现啸叫时,应阐发以下缘故原由:

1、装置螺丝能否已松动;

2、焊头能否产生裂纹;

3、焊头能否和不该碰触的物件相碰触。

三、过载

当产生器收回过载警报时,应按以下步调停止检查:

1、空载测试,如事情电流失常,则能够是焊头碰触到不该碰触的物件或焊头与焊座之间的参数调理呈现毛病。

2、空载测试不失常时,应起首察看焊头能否有裂纹,装置能否坚固,而后拆下焊头再停止空载测试,消除能否是换能器+变幅杆呈现问题,一步步停止消除。消撤除换能器+变幅杆呈现毛病的能够性后,将新的焊头拆换以断定。

3、有时会呈现空载测试失常,而不克不及失常事情的环境,有能够是焊优等声能原件内部产生变更,招致声能转递不顺畅,这里有一个比拟简略的断定办法:手触摸法。失常事情的焊头或变幅杆外面事情时振幅是异常平均的,手摸下来是丝绒般的顺滑,当声能转递不顺畅时,用手摸下来会有气泡或毛刺的感到,这时候就要采纳消除法去消除有问题的部件。产生器不失常时,也能产生异样的环境,因为失常来讲检测换能器输出波形时应为顺滑的正弦波,当正弦波上有尖峰或不失常波形时也能产生这类征象,这时候能够用别的一整枝声能元件调换以判断。

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以上是贤集为大家归纳的超声波焊接机部件组成、焊接方法、标准操作规程、故障分析。大家都了解了吗?其实超声波焊接机主要用于热塑性塑料的二次连接,相比其他传统工艺(如胶粘、电烫合或螺丝紧固等),具有生产效率高、焊接质量好、环保又节能等显著优点。超声波塑料焊接设备被广泛应用于医械、包装、汽配、渔具等行业。如今超声波焊接机的高速化发展,能够同时带动其他产业的快速发展,是焊接设备的必备选择。在进行超声波焊接的过程当中,控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一,同时也是未来开展研究的重要方向,超声波换能器供应商建议实施开展优秀控制方法方面的研究,包括线性和各种非线性控制。

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