產(chǎn)品在超聲波焊接之后出現(xiàn)錯位該如何解決

在塑料制品的超聲波焊接中，產(chǎn)品上下殼體錯位是一個常見的問題。為什么產(chǎn)品出現(xiàn)錯位，有產(chǎn)品本身的設(shè)計問題，也有超聲波夾具的結(jié)構(gòu)問題，當(dāng)然也有超聲波機器調(diào)試的問題。但是，在一般情況下，產(chǎn)品本身具有良好的定位功能是主要的，當(dāng)錯位時，通過修改超聲波裝置的方法改善錯位現(xiàn)象只能“遲做總比不做好”，因此，當(dāng)塑料制品結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該首先考慮問題。事實上超聲波焊接機換模后，超聲焊接機焊接效果不好、不達標(biāo)，基本都不是超聲波焊接機出現(xiàn)了問題，而是換模后，沒有正確調(diào)試導(dǎo)致的。好的定位應(yīng)該實現(xiàn)這個功能：

1、當(dāng)壓力波動時，產(chǎn)物表面變形或無位錯。

2、放邊時力的方向，不發(fā)生塑性接頭表面移位。通常定位設(shè)計為直口形、凸凹形、雙V型槽形、加強肋形或直口內(nèi)的定位銷結(jié)構(gòu)。

在實際生產(chǎn)操作中，如果產(chǎn)品在超聲波焊接后出現(xiàn)錯位怎么辦，可以通過以下方法進行改進：

1、減少焊接壓力。由于壓力過大，產(chǎn)品本身難以承受，導(dǎo)致變形，界面會錯位。

2、增加底模的高度，使其在關(guān)節(jié)面以上2毫米以上。通過加深底模夾具的深度，底模牢固地抓住產(chǎn)品。

3、采用超聲波導(dǎo)焊，降低超聲波對產(chǎn)品的傳輸能量。

4、采用預(yù)超聲波焊接方式，在與產(chǎn)品接觸前釋放超聲波，可減少脫位。

5、利用微調(diào)極限的功能，限制超聲波焊接頭的深度。

6、使用高功率、高振幅的超聲波設(shè)備進行焊接，在較短的時間內(nèi)完成焊接。

7、超聲波的上下模不對齊，也會引起錯位。

8、修改塑料產(chǎn)品，改進產(chǎn)品定位設(shè)計。這一點特別重要，因為該產(chǎn)品具有良好的定位設(shè)計，這將為以后的使用省去很多麻煩。

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(biāo)型超聲波塑料焊接機，以及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、自動化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計、制造及銷售為一體的技術(shù)服務(wù)性實體公司。

超聲波焊接的局限性

盡管超聲波焊接有眾多的優(yōu)點，但超聲波焊接也有一定的局限性，在選擇超聲波焊接工藝之前和進行超聲波焊接塑膠件零件設(shè)計時，產(chǎn)品設(shè)計工程師必須清楚了解超聲波焊接的局限性，并通過合理零件設(shè)計來避免超聲波焊接缺陷的產(chǎn)生、提高焊接的質(zhì)量。

1)  材料的限制性；超聲波焊接并不能夠焊接所有的塑料，這是超聲波焊接局限性。有的塑料焊接性能好，有的塑料焊接性能差；根據(jù)等強度的觀點，選擇滿足母材力學(xué)性能的焊條，或結(jié)合母材的可焊性，改用非等強度而焊接性好的焊條，但考慮焊縫的結(jié)構(gòu)形式，以滿足等強度、等剛度要求。而且超聲波焊接一般僅適合于同一種或者類似塑料之間的焊接。如果兩個塑膠件材料不同，多數(shù)時候超聲波焊接無能為力。因此，一旦選定超聲波焊接工藝，就不能輕易更改零件材料。有工程師曾經(jīng)向筆者反映，為何ABS材料的兩個塑膠件進行超聲波焊接時，焊接質(zhì)量非常好，但由于其它設(shè)計要求，把一個塑膠件的ABS材料換成PBT，就很難焊上？就是這個原因。

2)  不可拆卸性；超聲波焊接是不可拆卸性連接，無法進行返工；一旦兩個零件通過超聲波焊接裝配成一體，如果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題，就無法進行返工。

3)  零件大小和形狀的限制；中小型的塑膠件適合超聲波焊接，尺寸一般小于250x300mm，較大的零件可能需要多個焊接工序。而且超聲波焊接一般適用于形狀比較單一的塑膠件，形狀復(fù)雜的塑膠件有可能焊接質(zhì)量較低。

4)  超聲波的能量很大，在焊接過程中有可能造成塑膠件本身因為強度不夠而發(fā)生損壞，同時也可能造成產(chǎn)品內(nèi)部其它零部件損壞。因此，在進行產(chǎn)品設(shè)計時，盡可能增加塑膠件的強度和產(chǎn)品內(nèi)部其它零部件的強度，或者將零部件遠(yuǎn)離焊接區(qū)域，盡量把強度不高的其它零部件安排在超聲波焊接工序之后再進行裝配。為了減少稀釋，降低熔合比或控制不同金屬母材的熔化量，通常可選用熱源能量密度較高的電子束焊、激光焊等離子弧焊等方法。

5) 超聲波對于人的聽力有傷害，應(yīng)準(zhǔn)備好勞保用品。

影響塑料超聲波焊接性能的其它因素

潤滑劑

潤滑劑例如蠟、硬脂酸鋅、硬脂酸鋁、硬脂酸和脂肪酸等被加入到塑料中用于提高流動性和增加注塑性能。但是，在超聲波焊接時，潤滑劑會減小焊接界面的摩擦系數(shù)，從而影響塑料的超聲波焊接性能。

填充劑

為了提高塑料的機械性能，塑料中會加入填充劑，常用的填充劑如玻璃纖維、碳纖維、滑石粉以及碳酸鈣等。玻璃纖維添加到塑料中用于提高塑料的機械強度和尺寸穩(wěn)定性。普通的礦物質(zhì)填充劑，如玻璃纖維和滑石粉，會提高塑料傳導(dǎo)振動的能力，提高塑料的超聲波的焊接性能，特別是對于半結(jié)晶塑料。一般來說，10%~20%的玻璃纖維會顯著提高塑料的超聲波焊接性能。但是，當(dāng)比例過大會帶來其它問題。例如，填充劑的比例為30%，但在局部的焊接界面，真實的比例可能已經(jīng)超過30%，使得在焊接界面沒有足夠的塑料熔化而獲得理想的焊接質(zhì)量。4、大功率超聲波焊接機焊接時塑料不一定會融化，要具體調(diào)節(jié)參數(shù)。當(dāng)填充劑比例超過40%時，很有可能在焊接界面不可焊接的材料比可焊接的材料還多，這就意味著超聲波焊接性能會變得很差。

回料

由于塑料的可回收性和降低零件材料成本，在塑料中常常會加入回料。超聲波焊接允許在塑料中加入回料，因為回料本身是同一種塑料。但是，回料的比例不能過大，而且回料不能是已經(jīng)降解的、或者被污染的，否則會出現(xiàn)焊接質(zhì)量問題。為了保證焊接的質(zhì)量，建議回料的比例越少越好。68MHZ，符合國際工業(yè)波段標(biāo)準(zhǔn)，各種控制裝置特殊電子線路，可避免不當(dāng)操作，且能快時間熔接制品、提高產(chǎn)品產(chǎn)量。

色素

色素對塑料的超聲波焊接性能影響較小，除非色素的比例過高。相比其它顏色，白色和黑色通常需要添加更多的色素，有可能帶來一些焊接問題。同一種塑料的不同顏色可能需要不同的焊接參數(shù)，可以通過調(diào)機來獲得。

塑料等級

塑料等級對塑料的超聲波焊接性能具有很大的影響。同一種塑料的不同等級可能會有不同的熔點和不同的流動特性。