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超声波塑料焊接机的组成及其作用
超声波塑料焊接机由气压传动系统、控制系统、超声波发生器、换能器及工具头和机械装置等组成。
1 、气动传动系统
包括有：过滹器、减压阀、油雾器、换向器、节流阀、气缸等。
工作时首先由空压机驱动冲程气缸，以带动超声换能器振动系统上下移动，动力气压在中小功率的超声波焊接中气压根据焊接需要调定。
2 、控制系统
控制系统由时间继电器或集成电路时间定时器组成。主要功能是：一是控制气压传动系统工作，使其焊接时在定时控制下打开气路阀门，气缸加 压使焊头下降，以一定压力被焊物件，当焊接完后保压一段时间，然后控制系统将气路阀门换向，使焊头回升复位；二是控制超声波发生器 工作时间，本系统使整个焊接过程实现自动化，操作时只启动按钮产生一个触发脉冲，便能自动地完在本次焊接全过程。整个控制系统的顺序是 ：电源启动一触发控制信号 气压传动系统，气缸加压焊头下降并焊触发超声发生器工作，发射超声并保持一定焊接时间 去除超声发射 继续保持一定压力时间 退压，焊头回升 焊接结束。
3 、超声波发生器
1 ） 功率较大的超声波塑料焊接机，发生器信号采用锁相式频率自动跟踪电路，使发生器输出的频率基本上与换能器谐振频率一致。
2 ） 功率在 500W 以上的超声波塑料焊接机所用发生器采用自激式功率振荡器，也具有一定的频率跟踪能力。
4 、超声波塑料焊接机使用的声学系统
1 ） 换能器
超声波塑料焊接机用的声学系统包括三个部分： 1 驱动部分 2 固定部分 3 工作部分。在以上三个组成部分中，驱动是核心，一般采用螺栓夹紧 的纵向振动换能器，其中半波长纵向振子与四分之一的波长纵向振子，半波长纵向振与半波长聚能器相连接组成一个全波长塑料焊接换能器，而 四分之一波长纵向振子与四分之一波长聚能器相连，组成一个半波长换能器。
2 ） 工具头
对不同的焊接对象需要有不同工具头，不管是近场焊接还是传输焊接，只有半波长的工具头才能使焊接端面达到的振幅。
工具头，有带振幅放大的和不带振幅放大的两种，塑料焊接机用声学系统工具头，所用材料通常为铝合金，其端面镀硬质合金，功率较大时也有 用钛合金材料制成的，该材料疲劳强度比铝合金高一倍多。
换能器部分由三部分组成： 换能器（TRANSDUCER）；增幅器（又称二级杆、变幅杆，BOOSTER）；焊头（又称焊模，HORN或SONTRODE）。
1 换能器(TRANSDUCER)： 换能器的作用是将电信号转换成机械振动信号。将电信号转换成机械振动信号有两种物理效应可以应用。A：磁致伸 缩效应。B：压电效应的反效应。磁致伸缩效应在早期的超声波应用中较常使用，其优点是可做的功率容量大；缺点是转化效率低，制作难度大， 难于大批量工业生产。自从朗之万压电陶瓷换能器的发明，使压电效应反效应的应用得以广泛采纳。压电陶瓷换能有转换效率高，大批量生 产等优点，缺点是制作的功率容量偏小。现有的超声波机器一般都采用压电陶瓷换能器。压电陶瓷换能器是用两个金属的前后负载块将压电陶瓷 夹在中间，通过螺杆紧密连接而制成的。通常的换能器输出的振幅为10μ m 左右。
2 变幅杆（BOOSTER）： 变幅杆本身就是一条金属柱，通过形状的设计，可以将换能器传递过来的振幅进行放大，达到加工塑料件所需能量振 幅，相当于加热的温度，如我们常用的ABS、AS塑料所需的加工振幅为20μ m 左右；尼龙、聚所需的加工振幅为50μ m 左右。
3 焊头（HORN） ：焊头的作用是对于特定的塑料件制作，符合塑料件的形状、加工范围等要求。
换能器、变幅杆、焊头均设计为所工作的超声频率的半波长，所以它们的尺寸和形状均要经过特别的设计；任何的改动均可能引致频率、加工效 果的改变，它们需专业制作。耐用根据所采用的材料不同，尺寸也会有所不同。适合做超声波的换能器、变幅杆和焊头的材料有：钛合金、铝合 金、合金钢等。由于超声波是不停地以20KHZ左右高频振动的，所以材料的要求非常高，并不是普通的材料所能承受的。
超声波模治具架设不准确受力不平均原理
在一般认为超音波作业时，产品与模具表面只要接触准确就可以得到应该 的熔接效果，其实这只是表面的看法，超音波既然是摩擦振，就会产生 音波传 导的现象 .我们如果单只观察硬件（模治具）的稳合程度，而忽略了整合型态的超音 波作业方式，必定会产生舍本逐末或误判的后果， 所以在此必须先强调超音波 熔接的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 具的稳合程度、产品截面的高低、 肉厚、深浅、材质的组织，必定无法是百分 之百承受相同的压力。
另一方面上模（ H o r n ） 输出的能量，每一点都有其误差值，并非整个面发 出的能量都相同。就这整体而言，势必产生产品熔接线熔接程度 的差异。所以 也就必须作修正，如何修正，那就是靠超音波熔接机本身的水平螺丝，或是贴 较薄的胶带或铝箔来克服了。
塑料产品材质配合不当
每一种塑料材质的熔点，各有不同，例如 ABS 塑料材质的熔点约 115 C,
耐隆约 175 C 、 PC 之 145 C 以上 、 PE 约 85 C 为例： ABS 与 PE 二种材质的 熔点差距太大，超音波熔接势必困难。而 ABS 与 PC 二种 材质，亦有差距， 但已非前项差距如此之大，是以尚可熔接，但在超音波功率相同，能量扩大相 同的情况下，相异的塑料材质，绝无法比相同 材质的熔接效果好。
超声波台输出能量不足
在超声波焊接行业中，很多客户都不知道塑料件焊接，焊接产品优良不只是跟材质，超声波选择机型功率有关系，最容易被忽略的一点是：超声 波焊接件的工艺设计，塑料焊接件需要设计有超声线，焊接出来的产品才是比较完。那么，超声波焊接件的工艺设计是怎么样的呢？要怎么 设计呢？很多客户初步使用超声波焊接，都会对个问题不了解，今天，欣宇小陈为大家讲解：超声波焊接件的工艺设计，希望对朋友有所帮助！
超声波塑料件的结构设计必须首先考虑如下几点：
1.是否需要水密、气密。
2.是否需要完外观。
3.是否适合焊头加工要求。
4.焊缝的大小（即要考虑所需强度）。
5.避免塑料熔化或合成物的溢出。
超声波焊接质量获得原因：
1.材质
2.上下表面的位置和松紧度
3.焊头与塑料件的妆触面
4.顺畅的焊接路径
5.塑料件的结构
6.焊接线的位置和设计
7.焊接面的大小
8.底模的支持
