萧山区塑料振动焊接机择优 台州锦亚

超声波焊接机的工作原理以及如何控制温度

原理

当超声波接触到塑料件之后，会在接触面上产生高频振动能够达到每秒几万次，高频振动能够传导能量，将能量传导到焊接区域，而焊接区有一个特点就是阻抗大，当能量传导到这里后就会在局部产生高温，就可以将塑料件熔化掉，然后再对塑料件施加一定的压力，使两个塑料件融合在一起，当超声波停止作用之后，过一段时间凝固成型，就可以完成两个塑料件的熔接。母材含c、s、p有害杂质较高时，应选择抗裂性能和抗气孔性能较好的焊条。

温度

超声波焊接机在焊接时的温度该如何控制呢？首先，材料的硬度对温度有很大的影响，材料的硬度越大，传导振动的能力就会越好。而塑料件处于熔融状态的时候会比较软，这样就会使传导能力减弱，分子间的摩擦变弱，超声波的能量就很短的时间内就会停止。所以，在焊接的时候，超声波焊接机的温度需要比焊接塑料件的熔点温度稍高点。

台州市锦亚机械制造有限公司是一家生产塑料线性振动摩擦焊接机，热铆焊接机，热板焊接机，多头非标型超声波塑料焊接机，以及非标准设备、自动化设备、治具等研发、设计、制造及销售为一体的技术服务性实体公司。有一种方法称作熔焊——钎焊，即对异种金属接头中低熔点母材一侧为熔焊，对高熔点母材—侧为钎焊。

2.1 换能器

通过逆压电效应将来自于发生器的超声频电压转化为同频率的超声机械振动。它由夹于两金属通常是钛块之间的若干压电陶瓷片组成。片与片之间有一薄金属板形成电极。在正弦电信号经由电极提供给换能器时，压电片膨胀和收缩，产生 15~20 μm 的轴向峰到峰运动。根据等强度的观点，选择满足母材力学性能的焊条，或结合母材的可焊性，改用非等强度而焊接性好的焊条，但考虑焊缝的结构形式，以满足等强度、等刚度要求。换能器是精密设备，应小心处理。

2.2 变幅杆

变幅杆有两个作用。其主要作用是放大换能器端部产生的机械振动并将振动传给焊头。另一作用是提供固定套件于焊接压力机上的位置。在换能器施加超声能量时，变幅杆也膨胀和收缩。与焊接套件中的其它零件一样，变幅杆是调谐装置，因而它也必须在特定频率共振以便将超声能量从换能器传至焊头。玩具业：各式球类玩具、文具、水枪、塑料礼品、音乐玩具、及各式塑料玩具…等。为了有效地发挥作用，变幅杆必须是超声波在其制造材质中的半波长或半波长的整---。一般为半波长。

2.3 焊头

焊头是焊接套件中向待焊零件提供能量的部分。与变幅杆一样，焊头也是调谐装置，在大部分应用中也提供机械放大，焊头的长度必须是超声波在其制造材质中的半波长或半波长

的整---。这---焊头端部有足够的振幅实现焊接。振幅一般为 30~120 μm。待焊零件和接头设计决定焊头的尺寸和式样。焊头的形状---，因为焊头的轴向膨胀和收缩产生的应力会在高振幅情况下造成开裂。在某些应用中，焊头加工有多个轴向狭槽。这是为了---振幅位于纵向。超声波是指频率大于20000hz以上的声波，超声波是声波大家族中的一员，其超出了人耳听觉的上限20000hz，故而得名超声波。焊头端部将超声能量传给待焊零件。端部应专门设计以匹配零件来---焊头和零件之间实现能量传递。通常焊头端部做成匹配零件轮廓的型材。

为防止产生压痕和减少磨损，铝必须镀镍或铬。在需耐冲击或耐磨以及焊接填充塑料或者埋植金属嵌件时，需用钢焊头。钢焊头疲劳强度低，只用于低振幅场合。复杂零件、特型的或大尺寸零件通常需要复合式焊头子母焊头，这时基底焊头采用铝质，钛或钢次级焊头与基底焊头相连并引导能量。在奥氏体焊缝与珠光体母材之间存在一个马氏体过渡区，该区韧性较低，是一个高硬度脆性层，也是导致构件失效破坏的薄弱区，它会降低焊接结构的使用---性。台州市锦亚机械制造有限公司是一家生产塑料线性振动摩擦焊接机，热铆焊接机，热板焊接机，多头非标型超声波塑料焊接机，以及非标准设备、自动化设备、治具等研发、设计、制造及销售为一体的技术服务性实体公司。

压力机

压力机用于固定焊接套件及施加焊接所需的作用力。它由固定工装夹具的底座和施加作用力的气缸组成。压力机上带有压力表和调节阀以调节焊接作用力。应该注意的是某一超声波焊接设备上设定的特定表压与另一设定同一表压的焊机提供的焊接作用力不一定相同。焊接作用力应该用测压仪校准以便对不同焊机之间的焊接作用力进行直接比较。遇到此问题时，要按以下步骤操作焊接效果才达标：1：先装好上模，测试上模具的频率对不对。压力机上也有流量控制阀可以对焊头接近待焊零件的速度进行调节。有些焊接设备采用电磁力加压系统取代传统的气缸，能---地控制接近速度，在焊接小型或精密零件时是有益的。

4 支撑工装

压力机底座固定焊接过程中支撑零件的工装。支撑工装是为防止下部零件在超声波作用时发生移动专门设计的，它通常加工成紧密匹配零件表面轮廓的形状。夹具从简单到复杂的都有，由零件设计来决定。下部零件必须受到牢固放置和支撑。夹具或底座应可调---零件垂直于焊头。夹具可由若干材料加工而成。转换器将电能转换成用于超声波的机械振动能，调压装置负责传输转变后的机械能至超声波焊接机的焊头。不锈钢是---的选择，因为它容易机加工和抛光。特型夹具现在可直接经由 cad 数据加工。较大的、复杂的、奇形怪状的或小批量零件通常采用浇注型软质聚氨酯装夹。

超声波焊接可以一次焊接多个熔接面吗？

塑胶件装配时，会出现上盖/本体/底壳需要焊接，也就是有两个不同焊接面需要同时压接，有些朋友就疑问塑胶外壳用超声波焊接机能同时超上壳中框下壳吗？也就是3个塑料件两层结合面能不能同时焊接好的问题？

只要高度差不要太大，同时焊接，牢度肯定是可以的，但是会出现靠近上焊头位置牢度大于底壳，即：一面溢胶---，而另一面有焊缝的情况。出现这种情况的原因：超声波焊接机原理是高频振动，越靠近上焊头位置能量越大，而随着距离变长，能量会逐渐稀释。大部分超声波能量被层结合面吸收，而传递到第二层结合面的超声波能量就比较小了。建议：针对产品外观要求较高的塑料件还是分二次压接的好；对于要求不高的产品可以同时焊接两层；超声波同时压接上盖、底壳、壳体时，设计产品注塑模具时跟超声波厂家沟通，设计合理的焊接结构，购买设备前，将产品寄给厂家试样测试，---焊接方案的可行性。2高灵敏火花保护装置，当火花产生时，可自动切断高周回路，使机件及物件损害降低，当电流过高时，自动切断高压---振荡管及整流器。