超聲波塑料焊接機(jī)結(jié)構(gòu)組成

1 超聲波發(fā)生器

超聲波發(fā)生器的作用是將工頻（50 Hz 或60 Hz）電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槌曨l電壓。微處理器經(jīng)由用戶界面控制焊接循環(huán)和反饋關(guān)鍵焊接信息給用戶。用戶界面也允許操作人員輸入所需的焊接參數(shù)。對(duì)不同類型的塑料焊接時(shí)，兩塑料之間溫度有差異的影響，對(duì)加熱板的制造和加工增加了一定的難度，也會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度不足的現(xiàn)象。2 焊接套件 (welding stack)/ 聲能系統(tǒng)焊接套件提供超聲機(jī)械振動(dòng)，一般由換能器、變幅桿、焊頭三部分組成，在變幅桿中部固定在焊接壓力機(jī)上。焊接套件是有點(diǎn)類似音叉的諧振器。焊接套件的諧振頻率必須緊密匹配來自發(fā)生器的電信號(hào)的頻率（相差少于 30 Hz）。

臺(tái)州市錦亞機(jī)械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動(dòng)摩擦焊接機(jī)，熱鉚焊接機(jī)，熱板焊接機(jī)，多頭非標(biāo)型超聲波塑料焊接機(jī)，以及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及銷售為一體的技術(shù)服務(wù)性實(shí)體公司。

2.1 換能器

通過逆壓電效應(yīng)將來自于發(fā)生器的超聲頻電壓轉(zhuǎn)化為同頻率的超聲機(jī)械振動(dòng)。它由夾于兩金屬（通常是鈦）塊之間的若干壓電陶瓷片組成。相對(duì)于傳統(tǒng)焊機(jī)而言，超聲波金屬焊機(jī)的制造過程更加困難且成本較高，并且由于影響焊接工藝參數(shù)的因素較多，不易于對(duì)焊機(jī)機(jī)理的認(rèn)識(shí)和總結(jié)。片與片之間有一薄金屬板形成電極。在正弦電信號(hào)經(jīng)由電極提供給換能器時(shí)，壓電片膨脹和收縮，產(chǎn)生 15~20 μm 的軸向峰到峰運(yùn)動(dòng)。換能器是精密設(shè)備，應(yīng)小心處理。

2.2 變幅桿

變幅桿有兩個(gè)作用。其主要作用是放大換能器端部產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)并將振動(dòng)傳給焊頭。另一作用是提供固定套件于焊接壓力機(jī)上的位置。遇到此問題時(shí)，要按以下步驟操作焊接效果才達(dá)標(biāo)：1：先裝好上模，測(cè)試上模具的頻率對(duì)不對(duì)。在換能器施加超聲能量時(shí)，變幅桿也膨脹和收縮。與焊接套件中的其它零件一樣，變幅桿是調(diào)諧裝置，因而它也必須在特定頻率共振以便將超聲能量從換能器傳至焊頭。為了有效地發(fā)揮作用，變幅桿必須是超聲波在其制造材質(zhì)中的半波長(zhǎng)或半波長(zhǎng)的整數(shù)倍。一般為半波長(zhǎng)。

2.3 焊頭

焊頭是焊接套件中向待焊零件提供能量的部分。與變幅桿一樣，焊頭也是調(diào)諧裝置，在大部分應(yīng)用中也提供機(jī)械放大，焊頭的長(zhǎng)度必須是超聲波在其制造材質(zhì)中的半波長(zhǎng)或半波長(zhǎng)

的整數(shù)倍。這保證焊頭端部有足夠的振幅實(shí)現(xiàn)焊接。振幅一般為 30~120 μm。待焊零件和接頭設(shè)計(jì)決定焊頭的尺寸和式樣。超聲波金屬焊接機(jī)由來超聲波金屬焊接機(jī)英文注釋：Ultrasonicmetalweldingmachine，超聲波金屬焊接是19世紀(jì)30年代偶然發(fā)現(xiàn)的。焊頭的形狀至關(guān)重要，因?yàn)楹割^的軸向膨脹和收縮產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)在高振幅情況下造成開裂。在某些應(yīng)用中，焊頭加工有多個(gè)軸向狹槽。這是為了確保振幅位于縱向。焊頭端部將超聲能量傳給待焊零件。端部應(yīng)專門設(shè)計(jì)以匹配零件來確保焊頭和零件之間實(shí)現(xiàn)能量傳遞。通常焊頭端部做成匹配零件輪廓的型材。

為防止產(chǎn)生壓痕和減少磨損，鋁必須鍍鎳或鉻。在需耐沖擊或耐磨以及焊接填充塑料或者埋植金屬嵌件時(shí)，需用鋼焊頭。目前被運(yùn)用的朔膠制品與之間的粘結(jié)，朔膠制品與金屬配件的粘結(jié)及其它非朔膠材料之間的粘結(jié)。鋼焊頭疲勞強(qiáng)度低，只用于低振幅場(chǎng)合。復(fù)雜零件、特型的或大尺寸零件通常需要復(fù)合式焊頭（子母焊頭），這時(shí)基底焊頭采用鋁質(zhì)，鈦或鋼次級(jí)焊頭與基底焊頭相連并引導(dǎo)能量。臺(tái)州市錦亞機(jī)械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動(dòng)摩擦焊接機(jī)，熱鉚焊接機(jī)，熱板焊接機(jī)，多頭非標(biāo)型超聲波塑料焊接機(jī)，以及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及銷售為一體的技術(shù)服務(wù)性實(shí)體公司。

超聲波常見的問題

1，焊接工件的工藝誤區(qū)

超聲波能量是瞬間爆發(fā)的，焊接線應(yīng)成點(diǎn)或者線條以及傳遞的距離都要符合超聲波焊接方式。有人認(rèn)為只要是塑料材料，無論怎樣結(jié)合面都可以良好的焊接，這是錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，當(dāng)瞬間能量產(chǎn)生時(shí)，接縫面積越大，能量分散越嚴(yán)重，焊接效果越差，甚至無法焊接，另外超聲波是縱向傳波的，能量損失同距離成正比，遠(yuǎn)距離應(yīng)控制在7.5厘米之內(nèi)。一般認(rèn)為脫碳層由于碳的減少而導(dǎo)致該區(qū)域組織、性能發(fā)生較大變化（一般是劣化），從而使得該區(qū)域容易在服役過程中發(fā)生早期失效。焊接線應(yīng)控制在0.3-0.8mm之間為較佳狀態(tài)，工件的壁厚不能低于2mm,否則不能良好焊接，特別是要求水氣密的產(chǎn)品。

2，工件材料誤區(qū)

超聲焊接機(jī)對(duì)焊接的工件材質(zhì)是有要求的，不是所有材料都能焊接，有人認(rèn)為任何材料都可以焊接，這是一大誤解，不同材質(zhì)之間有的能良好焊接，有的基本能熔接，有的是不相熔的。同一材料之間熔點(diǎn)是相同的，從原理講是可以焊接的。9．先直流后交流檢修時(shí)，必須先檢查直流電壓，再交流回路動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)，如果是濾波回路的問題的話，它將引起整機(jī)的系統(tǒng)問題，超聲波焊接機(jī)的直流電源一般為300V，或 -160V分壓。但是當(dāng)焊接的工件的熔點(diǎn)大于350度的時(shí)候，就不在適合超聲焊接了。因?yàn)槌暿撬查g使工件分子熔化，判斷依據(jù)是在1-3之內(nèi)，不能良好焊接，就應(yīng)該選擇其他焊接工藝，如熱板，旋熔，振動(dòng)摩擦等。一般來講ABS料是容易焊接，因?yàn)槿埸c(diǎn)低，硬度也硬，反之尼龍是比較難熔接的。