超声波塑胶焊接工艺规范.docx

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1、超声波塑胶焊接工艺规范（仅供内部使用）2、模具制作要求:制作模具要求序号要求通用标准备注1Hytera提供产品3D图纸， 产品公差范围，要自测图纸 与实物是否相符。工程部核对图纸与实物公司2提供产品防水等级。7级3提供产品材质。PC材料4提供设备型号和振幅杆放大 比（或颜色），连接螺栓规 格。必能信8700,银色1： 2, 螺栓3/8 o5提供跌落要求。六个面一个角两个循环 （共14次）高度1.2m6供应商制作模具需自行先核 对3D与实物是否相符。供应商7电池充放电极片必须避空。8上下模具需有对模方便，建 议使用模块定位（可参考我 司现有模具）。9前后定位模具（产品横放）10左右方向取放产品（

2、产品横 放）11模具标注厂家/时间/产品名 称12供应商做好模具后自测模具 尺寸与实物是否相符，提供 测量数据。13供应商自行上机超声焊接， 需使用装配好卡扣和电芯焊 接。14供应商送货时提供焊接0K 的样品，返还电池芯，提供 模具检验单。15模具标示放大比，匹配振幅 杆颜色，模具上需装配连接 螺栓。5.3超声材料介绍: 塑胶超声材料主要为热塑性材料，热固性材料一般不适宜使用超声波焊接。热塑性材料：热塑性塑料分子结构是线型结构，在受热时软化或熔化，可塑制成一定的形 状，冷却后变硬，在受热到一定程度重新软化，冷却后又变硬，这种过程能 够反复进行屡次，热塑性塑料成型过程比拟简单，具有相当高的机械强

3、度， 目前适用于塑件超声焊接的热塑性材料主要有：PE、PVC、PS、ABS、PMMA、 POM、PC 等。热固性材料：热固性塑料的分子结构是体型结构，在受热时也发生软化， 可以注塑制成一定的形状，但受热到一定的程度或加入少量固化剂后，就 硬化定型，再加热也不会变软和改变形状了，因此不能回收再用，用于热 固性塑件的材料有：酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂等材料。各类塑胶焊接性能对照表:p七p E (/)PS 七P P O 七2M 七P E 七七P七七ABS+PO占 s tlQoOOPPPPPPABSPPoOOPPPPPPPOABS+POPAPPPPPPPPPppPMMAPPAPPPPPPPPAppP

4、TFEQPpAPPPPPPPOopPAQApPPPPPQPPAppPURPApPPPPPPPPPAPCdApAPPPPPPPAApPEPApAPPPPPPPAApP0M-ApPPPPPPPPAApPPOppPPPPPPPPPApPSApPPPPPPPPAppPESPAAPPPPPPPPAppPVCP一PPPPPPPPPPApPS+ABS+表示在某些情况下具有相融性Q表示具有很好的相融性。6超声塑胶件焊接面设计规范6.1 超声焊接焊接线设计规范6.1.1 超声焊接设计首先确认需要焊接的塑胶件部位，而超声线的设计正是将 超声能量引向超声焊接部位的主要组成局部，超声线可以确定焊接区域，把 能量有目的

5、传向特定地方；塑胶超声焊接必须在超声结合面设计“超声线”,6/L2在超声线设计上，能量引导要求防止大面积接触，减少能量传递的分散,塑胶件焊接面超声线推荐设计形状及尺寸如图3所示。6/L3塑胶件超声面与超声线高度、宽度之间关系，例图4所示导溶线高：0.3MM导溶线底部宽：0.6MM焊接底面宽：2.4MM焊接后高：0.037MM图41.1.4 塑件件超声波传递接触方式“远场与近场”的设计选择，优选近场焊接。如图6所示。图5远场接触大千6.5mm图6近场接触1.1.5 塑件超声焊接面超声焊接能量引导线的设计，要求采用环形圆弧型设计, 如图8所示图7不正确图7不正确1.1.6 塑件超声焊接面与超声线的

6、外表设计要求，推荐使用“咬花面”，建议设计 尺寸如图9所示咬花深度与导溶线高度对照表咬花深度O）导溶线高度（丽）0. 0760.127-0. 2790.1140. 305-0. 4320.1520. 457咬花深度与导溶线高度对照表咬花深度O）导溶线高度（丽）0. 0760.127-0. 2790.1140. 305-0. 4320.1520. 457塑胶超声波焊接线设计类型6.2.1 阶梯熔接线阶梯熔接面设计主要用于需要精确对位与完全不可接受过熔或溢胶出现在工 位外露外表的高品质应用的设计Slip Fit一滑动的紧度Before Weld一熔接前After Weld一熔接后注意：围绕整个工件

7、接口之额外0.25至0.64mni之空隙，这新增的“美工线”设 计，使熔接完毕后接口四周将出现0. 25至0. 64mm之空隙。如此会产生美观效应, 因为工件与工件之间的变形不易被发现。如果完全密合，很可能会在某些位置出 现溢胶，在别的位置却出现微隙，美工线的设置使为小的变形不易被发现。此设 计的壁厚要求最小尺寸为2mm。6.2.2 凿子型导熔线当壁厚不及1. 5mm工件所采用，如果在此等薄壁厚之塑件上使用标准导熔线, 因为导熔线太小（约0. 25mm）,故熔接强度将会减弱。尖刃处可采0. 4至0. 5mm 之高度并且采用45。角。由于熔接强度取决于接合面之宽度，当采用此款导 熔线设计时必须配

8、合使用咬花面。Chisel energy director 一凿子型导熔线BeforeFigure 10. Chisei Energy DirectQr0 MO” 9025” 卜 (0.25-0.64 mm)(必能信超声波塑胶焊接机8700必能信超声波塑胶焊接机8700 气动传动系统控制系统，制系统由时间继电器或集成电路时间定时器组成。 超声波发生器超声波塑料焊接机声学系统：换能器 设备功能特性： 额定电压：单相，230V最大电流：10 Amp 额定电流：835Amp输出功率：1450W 输出频率：20KHz焊接时间范围：0. l-4s 保压时间范围：0.05-3s 动态触发压力范围：67-7

9、34N必能信超声波塑胶焊接机2000IW+必能信超声波塑胶焊接机2000IW+必能信超声波塑胶焊接机2000IW+特性：2000IW/IW+系列单体熔接机可用作超音波熔接，埋植，钏接，点焊, 成型，切割与持续超音波作业。此款熔接机适用于自动、半自动与/或手动 操作生产。以下为熔接机控制特性: 后振：熔接与固化步骤结束后，把工件从焊头脱离。警报、制程:设定值以监控熔接质量。 自动调频：确保熔接机在最正确的效率状态下作业。 中断接循环：这类控制为使用者特别设计之程序（接地接触）以中断熔接循环。可作为安全界限，以保护机器与模具寿命。 下降速度：焊头下降到达工件的前进速度。 英制/公制：使熔接机适用于

10、当地的计量制。 焊头下压显示：当焊头下压时，您将看到绝对距离的数字显示。帮助您 正确地设定绝对距离。 焊头下模式：一个手动程序用以确认系统的装置与对位。 界限：定义一组制程警报。为一个熔接后的工件是否在您分类为不良品 而提供警示。 记忆：开启后，每次熔接完毕的参数将被记忆在机内。 薄膜触控键盘：可靠性高与隔绝灰尘与油污。 预振：焊头尚未接触工件之前起动超音波，以改进某种功效。 斜线式的起动速度：能量供应器与焊头在最正确的状态下起动以减低它们 所承受的机电应力。 寻频：此功能确保系统是在共振的状态下作业，与尽量减少调频的错误。 方法是以大约5%的低振幅能量输出至三联组并以某种方式去感应其共 振频

11、率后再把它记忆起来。开机时的诊断:在开机之际，控制系统将自行测试系统之各主要单元。 定时寻频：在开机之际，系统在每一分钟的间隔做寻频一次，以更新焊 头的共振频率记忆。焊头温度上升的熔接制程。温度上升会造成共振频 率飘移。 空压系统：空压系统由一电磁阀、汽压缸与一组含压力计的汽压调节器组 成。乘载器的下降速度可由熔接机前面板之下速控制器调节。乘载器的上升 速度固定。当乘载器上下滑动时，从电磁阀排出的空气被导入乘载器内以 冷却换能器。乘载器与滑动系统：乘载器是由双作动之汽缸所驱动。它安装在线性滚珠 轴承滑轨上。滑动系统是以八组预压、永久润滑的轴承为基座。提供稳定， 精确的焊头对位与平顺的线性动作性

12、能。并确保长久耐用。 能量供应器：能量供应器由一能量供应器模块与系统侦测保护/自动调频 (SPM/AT)模块组成。能量供应器的主要功能是把50/60 Hz的电流转换成20 kHz电能。当熔接机在不正当的状态下操作使用，SPM/AT将切断超音波能 量以保护能量供应器与其它零件。 系统控制模块：系统控制模块由程序板与键盘板/显示板所组成。用以控制 能量供应器与熔接机的空压功能。键盘板/显示板的功能是透过前面板的显 示器与开关去控制熔接参数。 线性光学译码器：2000IW+独有之特性线性光学译码器为追踪乘载器运行的 一个感应器。译码器的分辨率为0. 0025mm。注意：线性光学译码器所感应之距离与乘

13、载器实际滑行距离相差不超过6mmo动力触发与动力导引：许多熔接应用都需要在工件施力压紧后才起动超音 波。为了到达这点，熔接机在汽压缸与乘载器间安装有动力触发机构。动力 触发机构在到达预设之施力后始启动(触发)超音波能量。动力导引功能为在 熔接崩陷之过程当中，工件皆能保持恒定的施力。机构就如上述方式提供均 匀的熔接质量。前面板上的触发压力TRIGGER PRESSURE控制器，让您作记 录以便重复取得动力触发压力。 设备参数： 额定电压：200-240V AC输入电流：14A 电源频率：50/60HZ输出功率：2200W 输出频率：20KHz焊接时间范围：0. 05-10s 保压时间范围：0.

14、05-10s动态触发压力范围：67-734N 绝对距离：0. 0033mmT33. 33mm5.2超声波模具介绍超声模具超声模具超声上模上底模转接装置超声上底模5.2.1 模具的主要参数 模具的振幅 模具频率：频率为19.9020. 10 KHz,误差为5%。 振动节点 加工精度：加工设备采用数控设备(加工中心)5.2.2 模具的材料 铝镁合金(7075-T651, 2024-T651, 6061-T651)1) 7075T651：使用于振动系统及Horn制造，该材料具有极高的机械屈服强度，硬度高，热传导性强，是理想的超声波模具制造材料；2) 2024T651： 一般使用与HORN制造，物性佳

15、，热传导性强，硬度适中， 用于一般塑胶制品。3) 6061T651：使用于较低出力之HORN制造，物性佳，质较软。 钛合金：用于连续发振的机种，物性较高，热传导佳，硬度高，而 本钱昂贵。 国产硬质铝合金：国产料，用于普通铝材加工，热传导低，对超音 波机械损耗高，本钱低。制作超声波模具，要考虑以下各项因素： 产品的要求：决定模具的使用寿命，磨损率，因而决定采用何种金属。 形状：采用何种熔接工艺，设定模具的大小，压力传达区，产品在熔合时可能产生的变形，需要多大功率和何种功能。 产品的塑料性质：决定模具的工作震幅。模具制作1、提供制作模具物料清单电池类：制作电池超声焊接模具物料序号物料数量 (pcs)备注1电池底壳52电池面壳53卡扣3视产品决定，如无开启装置可不 提供4推钮35弹簧36电池芯3报废电芯即可面盖/镜片/PTT按键类:制作主机（镜片/面盖）超声焊接模具物料序号物料数量 (pcs)备注1产品底壳5视产口口决7E2产品镜片53产品面盖54产品硅胶按键55产品按键PCB板5报废PCB即可