超聲波換能器常見問題

超聲波換能器常見問題

1、超聲波振子受潮，可以用兆歐表檢查與換能器相連接的插頭，檢查絕緣電阻值就可以判斷基本情況，一般要求絕緣電阻大于5兆歐以上。超聲波塑料焊接工藝超聲波焊是一種快捷，干凈，有效的裝配工藝，用來裝配處理熱塑性塑料配件，及一些合成構(gòu)件的方法。如果達不到這個絕緣電阻值，一般是換能器受潮，可以把換能器整體（不包括噴塑外殼）放進烘箱設定100℃ 左右烘干3小時或者使用電吹風去潮至阻值正常為止。 　　

2、換能器振子打火，陶瓷材料碎裂，可以用肉眼和兆歐表結(jié)合檢查，一般作為應急處理的措施，可以把個別損壞的振子斷開，不會影響到別的振子正常使用。 　　

3、振子脫膠，我們的換能器是采用膠結(jié)，螺釘緊固雙重保證工藝，在一般情況下會出現(xiàn)這種情況。

4、不銹鋼振動面穿孔，一般換能器滿負荷使用10年可能會出現(xiàn)振動面穿孔的情況。

臺州市錦亞機械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動摩擦焊接機，熱鉚焊接機，熱板焊接機，多頭非標型超聲波塑料焊接機，以及非標準設備、自動化設備、治具等研發(fā)、設計、制造及銷售為一體的技術(shù)服務性實體公司。

?異種金屬焊接存在的問題

異種金屬的焊接在我們超聲波行業(yè)經(jīng)常會遇到三種材質(zhì)銅、鋁、鎳之間相互進行焊接，且超聲波焊接后導電性以及強度性能良好。

異種金屬焊接所存在的一些固有問題阻礙了它的發(fā)展，如異種金屬熔合區(qū)的構(gòu)成和性能，異種金屬焊接結(jié)構(gòu)的破壞多半發(fā)生在熔合區(qū)，由于靠近熔合區(qū)各段上焊縫結(jié)晶特點不同，又易形成性能不好的、成分變化的過渡層。

另外，由于處在高溫的時間長，這一區(qū)域的擴散層會擴大，會進一步使金屬的不均勻性增加。3、振子脫膠，我們的換能器是采用膠結(jié)，螺釘緊固雙重保證工藝，在一般情況下會出現(xiàn)這種情況。而且異種金屬焊接時或焊后經(jīng)熱處理或經(jīng)高溫運行后，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)低合金一側(cè)的碳通過焊縫邊界向高合金焊縫中“遷移”的現(xiàn)象，分別在熔合線兩側(cè)形成脫碳層和增碳層，在低合金一側(cè)母材形成脫碳層，在高合金焊縫一側(cè)形成增碳層。

防礙和阻止異種金屬結(jié)構(gòu)的使用和發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.在室溫下，異種金屬焊接接頭區(qū)的機械性能（如拉伸、沖擊、彎曲等）一般優(yōu)于被焊母材的性能，但高溫下或高溫長期運行后，接頭區(qū)的性能劣于母材。

2.在奧氏體焊縫與珠光體母材之間存在一個馬氏體過渡區(qū)，該區(qū)韌性較低，是一個高硬度脆性層，也是導致構(gòu)件失效破壞的薄弱區(qū)，它會降低焊接結(jié)構(gòu)的使用可靠性。

3.焊后熱處理或高溫運行過程中碳遷移會導致在熔合線兩側(cè)分別形成增碳層和脫碳層。2、換能器振子打火，陶瓷材料碎裂，可以用肉眼和兆歐表結(jié)合檢查，一般作為應急處理的措施，可以把個別損壞的振子斷開，不會影響到別的振子正常使用。一般認為脫碳層由于碳的減少而導致該區(qū)域組織、性能發(fā)生較大變化（一般是劣化），從而使得該區(qū)域容易在服役過程中發(fā)生早期失效。很多服役中的高溫管線或者試驗中的高溫管線的失效部位都集中在脫碳層。

4.失效與時間、溫度和交變應力等條件有關(guān)。

5.焊后熱處理不能消除接頭區(qū)的殘余應力分布。

6.化學成分的不均勻性。

異種金屬焊接的時候，由于焊縫兩側(cè)的金屬和焊縫的合金成分有著明顯的差別，焊接過程中，母材和焊材都會熔化并相互混合，混合的均勻程度隨著焊接工藝的改變而改變，而且焊接接頭不同的位置，混合均勻程度也有很大差異，這就造成了焊接接頭化學成分的不均勻性。鋰電池的行業(yè)發(fā)展迅速，首要原因是政策推動著新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

7.金相組織的不均勻性。

由于焊接接頭化學成分的不連續(xù)，經(jīng)歷了焊接熱循環(huán)后，焊接接頭各個區(qū)域出現(xiàn)不同的組織，往往在某些區(qū)域出現(xiàn)極其復雜的組織結(jié)構(gòu)。

8.性能的不連續(xù)性。

焊接接頭的化學成分和金相組織的差異，帶來了焊接接頭力學性能的不同。德召尼克小編在這里介紹一下：一、下降速度、緩沖太快：此一形成的速度，使動態(tài)壓力加上重力加速度將把超聲波導熔線壓扁，使導熔線無法發(fā)揮導熔的作用，形成假相熔接。沿焊接接頭的各個區(qū)域強度、硬度、塑性、韌性、沖擊性能、高溫蠕變、持久性能都有很大差別。這種顯著的不均勻性使得焊接接頭不同區(qū)域在相同的條件下，表現(xiàn)出來的行為有很大的差異，出現(xiàn)弱化區(qū)域和強化區(qū)域，尤其是在高溫的條件下，異種金屬焊接接頭在服役過程中經(jīng)常出現(xiàn)早期失效。

塑料的超聲波焊接性能

塑料分為熱固性塑料和熱塑性塑料。熱固性塑料可塑但不可逆。當超聲波停止作用后，讓壓力持續(xù)幾秒鐘，使其凝固成型，這樣就形成一個堅固的分子鏈，達到焊接的目的，焊接強度能接近于原材料強度。次加熱時可熔化流動，加熱到一定溫度，產(chǎn)生化學反應，交聯(lián)固化變硬而形成固體；但這種變化時不可逆的，當重新受熱加壓時，熱固性塑料不能再次熔化。因此，超聲波焊接不能焊接熱固性塑料。熱塑性塑料可塑又可逆；當加熱形成固體后，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)僅經(jīng)歷形態(tài)的變化，是可逆的；重新加熱和加壓時，能夠重新熔化并再次形成固體。超聲波焊接能夠焊接大部分的熱塑性塑料。

熱塑性塑料又分為無定形塑料和半結(jié)晶塑料，由于二者的分子結(jié)構(gòu)和排布不同，二者的超聲波焊接性能又有所差別。

無定形塑料的分子結(jié)構(gòu)呈隨機分布，沒有一個明確的熔點Tm，其在一個很廣泛的溫度范圍內(nèi)逐步軟化、熔化和流動；而不是一旦加熱到某個溫度就立即從固體熔化，然后又立即固化。3、超聲波焊接時如果在兩片塑料中間想夾入細鐵絲網(wǎng)必須有加定位的辦法才能讓鐵絲網(wǎng)焊接在塑料中不會走動。無定形塑料這種特性非常易于傳導超聲波振動能力，能夠在較大的壓力和振幅范圍內(nèi)進行超聲波焊接。

半結(jié)晶塑料的分子結(jié)構(gòu)在局部呈規(guī)律性分布，有一個明確的熔點Tm，在溫度達到熔點之前，半結(jié)晶塑料始終保持著固態(tài)；當溫度達到熔點后，整個分子鏈立刻開始運動，并立即固化。無定形塑料和半結(jié)晶塑料的熔化過程區(qū)別如圖所示。

半結(jié)晶塑料呈規(guī)律性分布的分子結(jié)構(gòu)類似于彈簧，非常容易吸收高頻的超聲波振動能量，使得能量很難從焊頭傳導到焊接界面，必須有足夠大的超聲波能量才能使得半結(jié)晶塑料熔化。"開敞性”較差且易出高頻振動超聲波金屬焊接機“開敞性”比較差，其伸入尺寸被嚴格限定在焊接所允許的范圍內(nèi)，并且其接頭形式仍然只限于搭接接頭，還沒有在技術(shù)上取得進一步的突破。因此，相對于無定形塑料，半結(jié)晶塑料比較難焊接。為了使得半結(jié)晶塑料獲得較高的焊接質(zhì)量，往往需要考慮更多的因素，例如，較高的振幅、合適的焊接界面設計、焊頭的接觸、焊接的距離以及焊接夾具等。無定形塑料和半結(jié)晶塑料的超聲波焊接難易程度如表2所示。

塑料熱板焊接機的組成及應用！

塑料使用電熱熔化原理，配以完善的機械裝置，焊接熱塑性材料的機械設備，主要由氣壓傳動部分、控制部分、氣部分、機臺以及熱板模具和機械裝置等組成。

一、 氣壓傳動部分：這部分包括過滹器、減壓閥、油霧器、換向器、節(jié)流閥、氣缸等。工作時首先由空氣壓縮機驅(qū)動沖程氣缸帶動熱板模具系統(tǒng)上下移動，同時在焊接作業(yè)的過程中，氣壓并非一個固定值，根據(jù)實際的情況進行調(diào)定。

二、控制部分：這部分由PLC和溫度控制器組成。應該注意的是某一超聲波焊接設備上設定的特定表壓與另一設定同一表壓的焊機提供的焊接作用力不一定相同。1、 控制氣壓傳動系統(tǒng)工作，使其焊接時在定時控制下打開氣路閥門，氣缸加壓使焊頭下降，以一定壓力壓住被焊物件，當焊接完后保壓一段時間，然后控制系統(tǒng)將氣路閥門換向，使焊頭回升復位。2、控制塑料件在熱板上加熱的工作時間，本系統(tǒng)使整個焊接過程實現(xiàn)自動化，操作時只啟動按鈕產(chǎn)生一個觸發(fā)脈沖，便能自動地完在本次焊接全過程。整個控制系統(tǒng)的順序是:電源啟動一觸發(fā)控制信號氣壓傳動系統(tǒng)，氣缸加壓上下加緊模具下降并壓住在上下熱板模具發(fā)生工作，并保持一定熔接時間繼續(xù)保持一定壓力時間退壓，上下加緊模具回升焊接結(jié)束。