超声波焊接机关键技术原理.doc
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1、超声波焊接机技术原理超声波焊接机工作原理是:通过物体上下振动,使焊接件伸缩发热熔接。其机械原理是:把电能转化成机械能。当超声换能器产生能量传送到焊区,由于焊区,即两个焊接交界面处声阻大,因而会产生局部高温。由于塑料导热性差,热量汇集在焊区,使两个塑料接触面迅速熔化,加上一定压力后,使其融合成一体。一、超声波模治具架设不精确、受力不平均怎么办? 在普通以为超音波作业时,产品与模具表面只要接触精确就可以得到应当超声波焊接机熔接效果,其实这只是表面看法,超音波既然是摩擦振,就会产生音波传导现象.咱们如果单只观测硬件(模治具)稳合限度,而忽视了整合型态超音波作业方式,必然会产生舍本逐末或误判后果,因此
2、在此必要先强调超音波熔接作业方式是传导音波,使成振动摩擦转为热能而熔接. 这时候超音波模治具稳合限度、产品截面高低、肉厚、深浅、材质组织,必然无法是百分之百承受相似压力。 另一方面上模(H o r n)输出能量,每一点均有其误差值,并非整个面发出能量都相似。就这整体而言,势必产生产品熔接线熔接限度差别。因此也就必要作修正,如何修正,那就是靠超音波熔接机自身水平螺丝,或是贴较薄胶带或铝箔来克服了。二、塑料产品材质配合不当? 每一种塑料材质熔点,各有不同,例如塑料材质熔点约115,耐隆约175、之145以上、约85为例:与二种材质熔点差距太大,超音波熔接势必困难。而与二种材质,亦有差距,但已非前项
3、差距如此之大,是以尚可熔接,但在超音波功率相似,能量扩大相似状况下,相异塑料材质,绝无法比相似材质熔接效果好。热熔塑胶分析图:三、超声波机台输出能量局限性该怎么解决? 客户在购买超音波熔接机时,普通较难预料将来产品发展规格,因此会遇到较大产品对象超过超音波原则熔接情形。此时在不增长成本预算下,只得以既有设备来作业生一、超声波模治具架设不精确、受力不平均怎么办? 在普通以为超音波作业时,产品与模具表面只要接触精确就可以得到应当熔接效果,其实这只是表面看法,超音波既然是摩擦振,就会产生音波传导现象. 咱们如果单只观测硬件(模治具)稳合限度,而忽视了整合型态超音波作业方式,必然会产生舍本逐末或误判后
4、果,因此在此必要先强调超音波熔接作业方式是传导音波,使成振动摩擦转为热能而熔接. 这时候超音波模治具稳合限度、产品截面高低、肉厚、深浅、材质组织,必然无法是百分之百承受相似压力。 另一方面上模(H o r n)输出能量,每一点均有其误差值,并非整个面发出能量都相似。就这整体而言,势必产生产品熔接线熔接限度差别。因此也就必要作修正,如何修正,那就是靠超音波熔接机自身水平螺丝,或是贴较薄胶带或铝箔来克服了。四、塑料产品材质配合不当? 每一种塑料材质熔点,各有不同: 例如:塑料材质熔点约115,耐隆约175、之145以上、约85为例:与二种材质熔点差距太大,超音波熔接势必困难。而与二种材质,亦有差距
5、,但已非前项差距如此之大,是以尚可熔接,但在超音波功率相似,能量扩大相似状况下,相异塑料材质,绝无法比相似材质熔接效果好。五、超声波机台输出能量局限性该怎么解决? 客户在购买超音波熔接机时,普通较难预料将来产品发展规格,因此会遇到较大产品对象超过超音波原则熔接情形。此时在不增长成本预算下,只得以既有设备来作业生产。遇到此种用小机台作大对象情形,普通采用方式有分好几次熔接、增长超音波输出功率(增长段)或增长熔接时间、压力等。然而这也产生了质量不稳定现象,由于电压与气压直接影响到超音波输出功率稳定性。 也就是说上班或尖峰时间,使用超音波作业产品质量,与人们都下班后质量稳定是不相似。 然而人们都下了
6、班再使用超音波,那就不是工作效率了。因此这时采用对策就是气压源采用独立方式;规定在0.02m/m 如下之产品在超音波机台加装稳压设备;调节出力段数、增长功率,但普通状况超音波作业时功率输出最佳能掌握在24 段之间,如一定要在56 段作业,则生产作业时间必要尽量缩短,以避免零件、振动子损耗。增长能量扩大器(H o r n上模)扩大。但扩大限度如果超过:,将对H o r n自身、音波、电流有极大影响.焊接办法图片展示:六、焊接产品质量不稳定,怎么解决? 最佳办法,选取大单位超声波焊接设备,例如,咱们欣宇产品就较好.质量无法稳定最重要因素是输出功率不能稳定,以导致无法形成稳定摩擦热能。而如何让功率输
7、出稳定机台输出功率;1H o r N 扩大比;2气压源;3电压源等四项。 1、机台输出功率H o r N扩大比率实际可用功率。由此可知在一定产品实行超音波熔接时,于规划与设计观点而言,机台输出功率愈强,相对H o r N扩大比所设计也愈小。 反之机台输出功率愈小,H o r N设计扩大比也愈大。例如:2200W超音波熔接机,H o r N扩大比是2.5 倍。换成3200W超音波熔接机时,H o r N扩大比也许只要1.5倍即可。然而并非强调超音波熔接机输出功率要大,而是要对一项塑料产品实行超音波熔接时,予以最适合环境作业,其间尚需考虑成本预算,产品功能需求,熔接原则等考虑再来规划出完整工作设备
8、与超音波使用技巧。 2、在理解上述各种影响超音波熔接质量核心性因素后,工程师在设计时,首当熟悉并评估1. 产品质量规定功能原则;既有超音波设备; 3. 决定产品设计形态、技巧如超音波导熔线、产品定位、材质)。由于既然可用设备资源已经固定,那就必要用产品设计技巧来配合既有可用设备才是对的。 4、在咱们拟定人为因素(1 2项)都无问题时,会发生质量不稳定现象,那必定一种事实:即气压与电压产生影响。在咱们近年来解决质量不能稳定现象时,也同步发现,在工作时间内无法达到质量原则,却在人们都下班,停止电压、气压多数同步使用时,意外达到质量规定原则。因而也发现多人或多单位使用共同气压与电压源时,由于空气压缩
9、机普通咱们会设定空气储存筒里面气压低于2 4kg状况时再自动打气充填这是一项形成误差因素。而气压源通过管路到达熔接机时,由于熔接速度快,第一次超音波熔接气压与第二次或第三次存留于管路气压亦形成误差,如此将形成周期性或非周期性质量异动。而电压也由于电力公司输出同步供数百万人均有机会同步使用,此时产生电压降也不是咱们所能控制,如此气压与电压变量,确的确实导致能量输出变化,而影响精密质量重要因素。固然必要列为诊断项目。七、超声波熔接后,移位了怎么办?1.减少熔接压力。2.底模加高,使其超过熔接线2m/m 以上。3.使用超音波传导熔接。4.上模(HRON)压到产品才发振。5.修改塑料产品,增强定位。六
10、、超声波熔接后,产生伤痕(断、震裂、烫伤)怎么办?1.减少压力。2.减少延迟时间(提早发振)。3.减少熔接时间。4.引用介质覆盖(如袋)。5.模治具表面解决(硬化或镀铬)。6.机台段数减少或减少上模扩大比。7.易震裂或断之产品,治具宜制成缓冲,如软性树脂或覆盖软木塞等(此项指不影响熔接强度)。8.易断裂产品于直角处加角。八、超声波熔接后,发现变形扭曲怎么办?1.减少压力(压力最佳在2kg 如下)。2.减少超音波熔接时间(减少强度原则)。3.增长硬化时间(至少0.8 秒以上)。4.分析超音波上下模与否可局部调节(非必要时)。5.分析产品变形主因,予以改进。九、超声波熔接后,内部零件破坏怎么办?1
11、.提早超音波发振时间(避免接触发振)。2.减少压力、减少超音波熔接时间(减少强度原则)。3.减少机台功率段数或小功率机台。4.减少超音波模具扩大比。5.底模受力处垫缓冲橡胶。6.底模与制品避免悬空或间隙。7.H o r N(上模)逃孔后重测频率。8.上模逃孔后贴上富弹性材料(如硅利康)。九、超声波熔接后,产品发现毛边或溢料怎么办?1.减少压力、减少超音波熔接时间(减少强度原则)。2.减少机台功率段数或小功率机台。3.减少超音波模具扩大比。4.使用超音波机台微调定位固定。5.修改超音波导熔线。十、超声波熔接后,发现产品尺寸不稳定怎么调?1.增长熔接安全系数(依序由熔接时间、压力、功率)。2.启用
12、微调固定螺丝(应可控制到0.02m/m)。3.检查超音波上模输出能量与否足够(局限性时增长段数)。4.检查治具定位与产品承受力与否稳合。5.修改超音波导熔线。十一、超声波熔接后时,产品总是单边烫伤怎么办? 超音波振动熔接,并非单纯直线纵向振动(挠曲与横向振动不在此本次讨论中),而是形成交叉式纵向下降振动,而上模超音波输出端能量亦是有一定强弱分布点,气压、电压、机台虽决定功率输出能量稳定性,但能量分布点亦呈现比例性增减。 如果发现超音波熔接时制品总是单点烫伤,即表达上模该点输出能量与产品该点形成应力相应,此时若变化超音波振动面接触点,将可改进热能集束产生烫伤。十二、超声波焊接原理 超声波焊接是熔
13、接热塑性塑料制品高科技技术,各种热塑性胶件均可使用超声波焊接解决,而不需加溶剂,粘接剂或其她辅助品,其长处是增长多倍生产率,减少成本,提高产品质量。 超声波塑胶焊接原理:由发生器产生20KHZ,(或15KHZ)高压,高频信号,通过换能系统,把信号转换为高频机械振动,加于塑料制品工件上,通过工作表面及内在分子间磨擦而使传导到接口温度升高,当温度达到此工件自身熔点时,使工件焊接口迅速溶化,继而填充于接口间空隙,当振动停止,工件同步在一定压力下冷却定型,便达到完美焊接。十三、塑料件材料对超声波焊接影响 1.超声波在塑料件中传播,塑料件或多或少对超声波能量有吸取和衰减,从而对超声加工效果产生一定影响,
14、塑料普通有非晶体材料之分,按硬度有硬胶和软胶之分,尚有模数区别,通俗地来说,硬度高,低熔点塑料超声加工性能优于硬度低、高熔点塑料。因而,这就牵涉到超声波加工距离远近问题, 2、塑料件加工条件对超声焊接影响塑料件通过注塑、挤压或吹塑等不同加工形式以及不同加工条件都会形成对超声焊接产生一定影响因素。A:湿度缺陷:湿度缺陷普通在制作有条纹或疏松塑料件过程中形成,湿度缺陷在焊接中衰减有用能量,使密封位渗水,加长焊接时间,因此湿度高塑料件在焊接前要作烘干解决。如聚甲醛等。B:注塑过程影响:注塑过程参数调节会引致如下缺陷:尺寸变化(收缩、弯曲变形)重量变化表面损伤统一性不佳C:保存期:塑料件注塑加工出来后
15、,普通至少放置24小时后,再进行焊接,以消除塑料件自身应力、变形等因素。无定形塑料通过注塑出来塑料件可不按此规定。D:再生塑料再生塑料强度比较差,对超声波焊接适应性也较差,因此如用再生塑料,各种设计尺寸均要酌情加以考虑。E:脱模剂和杂质脱模剂和杂质对超声波焊接有一定影响。虽然超声波加工时可将加工表面溶剂、杂质等震开,但对于规定密封、或在高超声波工作原理 频率高于人听觉上限(约为0赫)声波,称为超声波,或称为超声。超声波在媒质中反射、折射、衍射、散射等传播规律,与可听声波规律并没有本质上区别。但是超声波波长很短,只有几厘米,甚至千分之几毫米。与可听声波比较,超声波具备许多奇异特性:传播特性超声波
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