超声波塑料焊接原理及应用

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1、超声波塑焊机超声波原理当超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅，所加压力及焊接时间等三个因素，焊接时间和焊头压力是可以调节的，振幅由换能器和变幅杆决定。这三个量相互作用有个

2、适宜值，能量超过适宜值时，塑料的熔解量就大，焊接物易变形；若能量小，则不易焊牢，所加的压力也不能太大。这个最佳压力是焊接部分的边长与边缘每1mm的最佳压力之积。超声波接法一、熔接法：以超音波超高频率振动的焊头在适度压力下，使二块塑胶的接合面产生磨擦热而瞬间熔融接合，焊接强度可与本体媲美，采用合适的工件和合理的接口设计，可达到水密及气密，并免除采用辅助品所带来的不便，实现高效清洁的熔接。二、铆焊法：将超音波超高频率振动的焊头，压着塑胶品突出的梢头，使其瞬间发热融成为铆钉形状，使不同材质的材料机械铆合在一起。三、埋植：藉着焊头之传道及适当之压力，瞬间将金属零件（如螺母、螺杆等）挤入预留入塑

3、胶孔内，固定在一定深度，完成后无论拉力、扭力均可媲美传统模具内成型之强度，可免除射出模受损及射出缓慢之缺点。四、成型：该方法与铆焊法类似，将凹状的焊头压着于塑胶品外圈，焊头发出超音波超高频振动后将塑。胶溶融成形而包覆于金属物件使其固定，且外观光滑美观、此方法多使用在电子类、喇叭之固定成形，及化妆品类之镜片固定等。五、点焊：A、将二片塑胶分点熔接无需预先设计焊线，达到熔接目的。B、对比较大型工件，不易设计焊线的工件进行分点焊接，而达到熔接效果，可同时点焊多点。六、切割封口：运用超音波瞬间发振工作原理，对化纤织物进行切割，其优点切口光洁不开裂、不拉丝。焊接效果：⒈塑胶材质⒉导能点的设计⒊校

4、模的准确性4.工件周围之温度⒌焊头之设计⒍焊头的按振幅⒎底座的设计支撑⒏接触面或交面的设计⒐工作物的外形和尺寸⒑侧壁和交面的水平厚度⒒表面清洁与处理（如烤漆或电镀）⒓传送到工件物上的能量⒔不同材质塑胶的调合性⒕内外在的阻尼因素，如治具底座或内装物之阻碍.安装与调试（一）、装设程序：1、本焊机应安置在坚固，水平的工作台上。机器后面应留有大于150mm的空间，以利通风散热。2、为确保安全操作，本机必须可靠接地，对地电阻必须小于4欧姆。3、将三苡控制电线两头分别插入焊机后方三脚插座，并旋紧螺母。4、将选择开关置于手动位置。5、锁紧升降的四只螺钉，以固定超声振头，但切勿用力过度，以免滑牙。6、

5、将上焊模与超声振头之接触面擦干净，用螺丝接合，使用随机专用扳手锁紧，锁紧力距为25牛顿/米。7、把外气源的气管接入焊接机的空气滤净器。8、音波检验程序：为发挥焊机的最佳使用效果，维护焊机的性能及安全生产，每次使用机器或更换焊模，必须调整焊机发振系统与振动系统的发振程度，因此该项音波检测程序非常重要。A、检测前，上焊模与超声振头两者必须密合锁紧，检验时上焊模切勿接触工件。B、合上电源开关，此时电源指示灯亮.C、打开侧盖板之门页。D、将选择开关按至音波检测档位置，观测振幅表之指示值，每次音波检测开关不能连续按下超过3秒。E、顺逆旋转音波检测螺丝使振幅表指针在最低刻度值位置。注意：振幅表指针

6、能调到1.2（或100）刻度值以下，且确保为最低刻度位置，焊机的发振系统与振动系统谱振最好。[注意]:⒈调节音波选择螺丝，振幅表之指针会左右摆动，但并非表示功率输出之大小，而仅表示发振系统与振动系统之谐振程度，指示刻度值越小，则表示谐振程度越佳。⒉振幅表在空载发振时，表示谐振程度，负载发振时表示输出能量。⒊焊接前务必做音波检测，以确保发振系统与振动系统之谐振。⒋更换焊模后，切记一定要做音波检测程序。⒌调整时，如果过载指示灯发亮，则立即放开音波检验钮，约过1秒钟后，再转动音波调整螺丝作音波选择调整.⒍正确的调谐非常重要，如果无法调较到正常状态，不能达到音波检测程序第5项的要求时，请即送修

7、，不可勉强使用，以免扩大故障。⒎工作气压不能超过5kg/cm.⒏校模程序：为达到机器最大能量，上焊模与工件间的距离应尽量缩短，但仍应留有必要的距离，以便工件的放置和取出。升降台的最大行程为75mm，因此在校模前，在确定上焊模在最大行程时，不会接触工件。(a)将选择开关置于手动位置，调较压力调整旋钮，使压力表指示在0.2Mpa左右，（大约能使焊头上升之最小压力）(b)置下焊模于工作台面，再放工件于下焊模内。(c)放松机体的锁紧摇手，转动升降手轮，