如何正確使用超聲波焊接機(jī)

1．先動(dòng)口再動(dòng)手

對(duì)于有故障的超聲波焊接機(jī)，不應(yīng)急于動(dòng)手，應(yīng)先詢問產(chǎn)生故障的前后經(jīng)過及故障現(xiàn)象。對(duì)于不是很熟悉的超聲波焊接機(jī)，還應(yīng)先熟悉電路原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，遵守相應(yīng)規(guī)則。超聲波焊接是通過超聲波發(fā)生器將50/60赫茲電流轉(zhuǎn)換成15、20、30或40KHz電能。拆卸前要充分熟悉每個(gè)電氣部件的功能、位置、連接方式以及與周圍其他器件的關(guān)系，在沒有組裝圖的情況下，應(yīng)一邊拆卸，一邊畫草圖，并記上標(biāo)記。

2．先外部后內(nèi)部

應(yīng)先檢查所維修的超聲波設(shè)備有無明顯的維修歷史、超聲焊接時(shí)的狀況，超聲波模具的溫度，使用年限等，然后再對(duì)機(jī)內(nèi)進(jìn)行檢查。拆前應(yīng)排隊(duì)周邊的故障因素，確定為機(jī)內(nèi)故障后才能拆卸，否則，盲目拆卸，可能將設(shè)備越修越壞。

3．先機(jī)械后電氣

首先你要先排除超聲波模具方面的問題后，再進(jìn)行電氣方面的檢查。檢查電路故障時(shí)，應(yīng)利用檢測(cè)儀器尋找故障部位，確認(rèn)無接觸不良故障后，再有針對(duì)性地查看線路與機(jī)械的運(yùn)作關(guān)系，超聲波維修以免誤判。

4．先靜態(tài)后動(dòng)態(tài)

在設(shè)備未通電時(shí)，判斷電氣設(shè)備按鈕、接觸器、繼電器以及保險(xiǎn)絲的好壞，從而判定故障的所在。通電試驗(yàn)，聽其聲、觸摸、測(cè)參數(shù)、判斷故障，后進(jìn)行維修。

5． 先清潔后維修

對(duì)污染較重的電氣設(shè)備，先對(duì)其按鈕、接線點(diǎn)、接觸點(diǎn)進(jìn)行清潔，檢查外部控制鍵是否失靈。許多故障都是由臟污及導(dǎo)電塵塊引起的，一經(jīng)清潔故障往往會(huì)排除。

6． 先功放板后設(shè)備

超聲波焊接機(jī)的功率放大部分的故障率在整個(gè)超聲波設(shè)備中占的比例很高，所以先檢修超聲波發(fā)生器的功率放大部分往往可以事半功倍。

7． 先普遍后特殊

因裝配配件質(zhì)量或制造工藝方面而引起的故障，超聲波維修一般占常見故障的50%左右。超聲波設(shè)備的故障多為硬性故障，要謹(jǐn)慎清楚的檢查排除問題才輕易開機(jī)實(shí)驗(yàn)。

8． 先外圍后內(nèi)部

先不要急于更換損壞的電氣部件，在確認(rèn)外圍設(shè)備電路正常時(shí)，再考慮更換損壞的電氣部件。

9． 先直流后交流

檢修時(shí)，必須先檢查直流電壓，再交流回路動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)，如果是濾波回路的問題的話，它將引起整機(jī)的系統(tǒng)問題，超聲波焊接機(jī)的直流電源一般為300V，或 -160V分壓。

10． 先故障后調(diào)試

有些情況下，所有的損壞原件都更換好了，但是還是不正常，這就要檢查保護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試問題了，電流大保護(hù)，頻率大保護(hù)，超聲波維修單前提是調(diào)頻電感一定要處在合適的位置，如果偏離正常位置太遠(yuǎn)，在調(diào)試的過程中可能會(huì)損壞功放板。注意20khz的電感美國(guó)線路大約在1.1MH，臺(tái)灣線路大約在0.8mh，15khz臺(tái)灣線路的調(diào)頻電感大約在1.50mH。因此，當(dāng)物體的振動(dòng)超過一定的頻率，即高于人耳聽閾上限時(shí)，人們便聽不出來了，這樣的聲波稱為“超聲波”。調(diào)試前務(wù)必將電感旋轉(zhuǎn)到正常位置。

臺(tái)州市錦亞機(jī)械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動(dòng)摩擦焊接機(jī)，熱鉚焊接機(jī)，熱板焊接機(jī)，多頭非標(biāo)型超聲波塑料焊接機(jī)，以及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及銷售為一體的技術(shù)服務(wù)性實(shí)體公司。

超聲波焊接的微觀過程

從微觀上來看，當(dāng)兩個(gè)塑膠件從開始接觸到后熔合在一起，可以分為四個(gè)階段：

階段：開始熔化階段。在這一階段，兩個(gè)焊接零件表面間的摩擦和內(nèi)部摩擦產(chǎn)生熱量，塑料開始受熱熔化。

第2階段：連接階段。在這一階段，兩個(gè)零件開始熔化在一起，形成較薄的熔合層，隨著熱量的增加，熔合層的厚度繼續(xù)增加。

第3階段：穩(wěn)態(tài)熔流階段。在這一階段，熔合層的厚度繼續(xù)增加，直到達(dá)到一定的厚度保持不變，振動(dòng)停止。

第4階段：保壓/冷卻階段。在這一階段，在焊接壓力的保持下，熔流開始冷卻凝固，兩個(gè)塑膠件終焊接成一體。

超聲波焊接中的重要工藝參數(shù)

影響超聲波焊接質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵因素是超聲波焊接能量。焊接能量過大，容易造成焊接過度、產(chǎn)生毛邊，或者造成塑膠件變形、薄弱處斷裂甚至造成其它零部件損壞。但在另一方面，如果焊接能量過小，兩個(gè)塑膠件不能的熔合在一起，造成焊接強(qiáng)度低。由于動(dòng)力電池需求量的擴(kuò)大，在生產(chǎn)制作過程中對(duì)超聲波金屬焊接機(jī)的需求標(biāo)準(zhǔn)要求以及產(chǎn)能也不斷的擴(kuò)大，超聲波焊接技術(shù)核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力已成為廠家耐以生存的特性，我們不斷研發(fā)新技術(shù)用來滿足動(dòng)力電池極耳的焊接。超聲波焊接能量與以下工藝參數(shù)有關(guān)，如圖所示，超聲波焊接過程中工藝參數(shù)的調(diào)整歸根結(jié)底為對(duì)焊接能量的調(diào)整。

頻率頻率是指超聲波的頻率，包括15、20、30或40千赫茲。超聲波焊接機(jī)有著固定的頻率，無法調(diào)整。頻率越大，焊接能量越大。

振幅振幅是指焊頭表面振動(dòng)的幅度，其等于換能器表面振幅與調(diào)幅器增益以及焊頭增益之積，振幅可通過調(diào)幅器和焊頭進(jìn)行調(diào)節(jié)。

振幅越大，焊接能量越大。不同塑料對(duì)于振幅的要求不一樣；相對(duì)于無定形塑料，半結(jié)晶塑料要求更高的振幅；熔點(diǎn)較高的塑料要求更高的振幅。表2顯示了多種塑料在20千赫茲下推薦使用的振幅。

通過機(jī)械運(yùn)動(dòng)軟化完成焊接的方法

  機(jī)械運(yùn)動(dòng)焊接方式是一種全自動(dòng)焊接過程，利用壓力下兩工件在摩擦過程中產(chǎn)生的熱量來熔化接觸面的塑料，對(duì)正固定直到凝結(jié)牢固，需要專用焊接設(shè)備。一旦確定了正確的焊接參數(shù)，操作工即可穩(wěn)定生產(chǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是：快速、靈活、焊接過程穩(wěn)定且不需焊劑或保護(hù)氣體，也不產(chǎn)生有害氣體或熔渣，產(chǎn)品焊接質(zhì)量有保證。在室溫下，異種金屬焊接接頭區(qū)的機(jī)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(zhǎng)期運(yùn)行后，接頭區(qū)的性能劣于母材。按運(yùn)動(dòng)軌道可分為直線型和旋轉(zhuǎn)型：直線型可用于直線焊縫和平面焊縫的焊接，旋轉(zhuǎn)型可用于圓形焊縫的焊接。

1、超聲波焊接

       超聲波焊接是由信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生高頻正弦波信號(hào)，通過換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振動(dòng)能，再經(jīng)由變幅桿及焊頭將放大后的振動(dòng)耦合到被焊接塑料件上，高壓下的高頻摩擦使塑料接觸面瞬間產(chǎn)生高溫熔化，超聲波停止之后，經(jīng)短暫保壓冷卻后的兩個(gè)塑料件便焊接為一體，焊接過程一般不超過一秒鐘，焊接強(qiáng)

度可與本體媲美，廣泛應(yīng)用于電子電器、汽車配件、包裝、塑料玩具、文具用品、日用品、工藝品等各個(gè)行業(yè)。焊接塑料制品時(shí)，既不要添加任何粘接劑、填料或熔劑，也不消耗大量熱源，具有操作簡(jiǎn)便、焊接速度快、焊接強(qiáng)度高、焊件美觀、生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。另外，超聲波焊接工藝還可實(shí)現(xiàn)塑料與金屬件的鉚接。為了減輕這類不利影響，必須控制和縮短金屬在液態(tài)或高溫固態(tài)下的停留時(shí)間。因此，超聲波焊接技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用。

2、旋轉(zhuǎn)摩擦焊接

       通過工件相對(duì)高速旋轉(zhuǎn)摩擦將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成熱能，使被焊接工件的接觸面摩擦升溫，熔化后加壓，從而焊接在一起。相比超聲波焊接，該工藝不受工件尺寸和材料的限制，并且焊接強(qiáng)度同比其他塑料焊接工藝更高，幾乎接近塑料本體強(qiáng)度。當(dāng)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(gè)堅(jiān)固的分子鏈，達(dá)到焊接的目的，焊接強(qiáng)度能接近于原材料強(qiáng)度。適用于濾芯、塑料杯、浮球、玩具球、蓮蓬頭等回轉(zhuǎn)體工件的焊接。