东莞市国威自动化设备有限公司
一、【操作程序】
1 、准备工作：
1.1 检查超声波塑料焊接机电源，一切正常才能投入使用。
1.2 检查所需之超声波塑焊机模具（焊头）和增幅器之间接触面上是否有氧化物，并清理干净。
2 、超声波模具（焊头）的安装：
2.1 松开活动架盖子上面的螺丝，取出换能器套件；
2.2 把所需的超声波模具（焊头）装在换能器套件之增幅器上（拧紧的力矩约为 220 英磅）；
2.3 把换能器套件放回活动架内（并合上盖子），摆正超声波模具（焊头）方向后（选择便于工作的方向），锁紧活动架盖子上面的螺丝，当然 要事先将机架调至安全的高度（超声波模具下落行程限位高于台面物品）；
3 、超声波焊接机模具（焊头）固有频率与超声波机输出频率匹配检测：
超声波焊接机模具（焊头）在悬空状态下，短暂按动（点动）超声波测试开关释放超声波，与此同时逐步调动频率调谐旋钮，直至找到指针摆动 幅度为的位置（即调谐位置）。注意：通常在指针的摆动幅度不超过 “ 2 ”的情况下，应避开调谐旋钮转动范围之两端极限为宜。
4 、超声波塑胶焊接机机架高度调节：
4.1 将气压调至高于 1.5 公斤压力（ 20PS ）位置；
4.2 按动一次超声波模具下落开关，自锁（焊头下落指示灯亮）的位置； “ 此时超声波模具（焊头）下落状态 ”
4.3 将塑焊机底模（先把塑料件放入底模内）放到超声波模具（焊头）下方之工作台上，松紧机架的手柄；
4.4 摇动机高度调节手轮，使超声波模具（焊头）与塑料件之顶面吻合抵触；锁紧机架，并且用夹板固定底模。
4.5 将下落行程调节（限位）螺杆拎退 1~2 毫米，并用螺母锁紧螺杆。
4.6 再按动一次超声波模具下落开关，取消自锁（焊头下落指示灯熄灭）的位置。 “ 此时超声波模具（焊头）回复至悬空状态 ” 。
5 、时间参数的设定：要领 : 触发要提前 ; 焊接不要拖延 ; 冷却尽量短，初步选定焊接时间 [ 约为 0.3 秒 ] 和保持压力 ( 冷却 ) 时间 [ 为 0 秒 --- 慢凝塑胶料例外 ] 。
5.1 发时间的设定 : 应根据超声波模具（焊头）下落的行程和速度来决定具体时间，目的是使超声波模具（焊头）下落时，碰到塑胶件时的前一 瞬间发出超声波。
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。
超声波塑料焊接机的型号和规格：超声波塑料焊接机由于使用场合及焊接材料不同，焊接尺寸大小不一样，其规格也是各式各样的。其输出功率 从手工焊接机的几十瓦到大型机的几千瓦频率一般在 15KHz 到 40KHz 范围内。
超声波焊接机频率的选择
开发了以35～40kHz的高频率运转的设备。这些高频装置体积较小，而且防噪声，它们动作柔和，在材料承受反作用35kHz更40kHz时具有更好的零 件保护作用。转换器、变幅杆和焊头很小，因为35kHz或40kHz的波长大约是20kHz波长的一半。这样就可以把零件放置的彼此靠近，因此这种装置 适合可利用空间小的自动化设备。
事实上，原先所有的超声波焊接机都以20kHz的频率运转。当人们意识到20kHz设备的缺点时，就需要从事一些改进工作，于是开发了以35～ 40kHz的高频率运转的设备。这些高频装置体积较小，而且防噪声，它们动作柔和，在材料承受反作用35kHz更40kHz时具有更好的零件保护作用。 转换器、变幅杆和焊头很小，因为35kHz或40kHz的波长大约是20kHz波长的一半。这样就可以把零件放置的彼此靠近，因此这种装置适合可利用空 间小的自动化设备。使机构部分运动，不怎么需要整体移动。设备费用大约可以降低10%。超声波高音是零件自身振动产生的噪声。因为35kHz或 40kHz设备的高频振幅大约是20kHz的～半，传递到零件的能量也相应地减少，同时发出噪声。而且焊接时，使零件运动平缓，这减小了循环应力 ，使焊缝周围变热，损坏其他精密电子元件。然而随着能量减少，穿过零件传递超声波能量的能力也受到限制。这样对于35～40kHz的设备，焊头 到焊接面的距离限制在大约6. 35mm(0. 25in)以内。 降低强度和增强控制传递机械振动的能力会改进过程控制和焊接质量。减小零件应力材料的 降解、结构发声器和更好的装配使能量耗敬降低。对于熔融特性较好的材料，如丙烯酯、聚氯和玻璃纤维填充热塑性塑料，如果改进能量的 控制就会缩短焊接周期。对于铆焊和点焊，使用高频设备会更有效。超声波焊接机
超声波塑料焊接机的工作原理。
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。这三个量相互用有个适宜值，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，所加的压力也不能达大。这个压力是焊接部分的边长与边缘每 1mm 的压力之积。 超声波焊接是熔接热塑性塑料技 制品的高科技技术，各种热塑性胶件均可使用超声波焊接处理，而不需加溶剂，粘接剂或其他辅助品，其优点是增加多倍生产率，降低成本，提 高产品质量。
超声波塑胶焊接原理 : 由发生器产生 20KHZ ，（或 15KHZ ）的高压，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的磨擦而使传导到接口的温度升高，当温度达到此工件本身的熔点时，使工件焊接口迅速溶化，继而填充 于接口间的空隙，当振动停止，工件同时在一定的压力下冷却定型，便达成完焊接 .
