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超声波焊接机的参数及调节方法:
一般的超声波焊接机上有如下的参数是可以调节的:
A:超声波发生器上的调谐旋钮: 这是超声波焊机最关键的一个调节旋钮。其调节目的是使超声波发生器所发出的高压电信号频率同换能器部分 的机械谐振频率一致。方法是轻触测试开关、左右设防该旋钮,使负载指示的电流为,即可完成调谐步骤。
B:振幅档 :此旋钮有些机种上没有这个旋钮,其功能是通过调节发生器的输出电压,达到高速输出振幅的目的。
C:气动部分 :包括调速器、气压调节旋钮。调速器用于调节气缸的上、下速度。气压调节旋钮调节工作气压。
D : 熔接时间(WELD TIME) :用于调节超声波发射的时间,一般的塑料件熔接时间为以下,通常超过熔接时间均可视作失败熔接(可视作振幅 不够,或设计不合理)。
E:保压时间(HOLD TIME) :保压时间相当于加工塑料件之后的固化时间,通常如果塑料件的固设置得好,此时间可不用考虑,如果塑料件 内部有弹簧等部件,该时间应相应调长。
F:触发调节 :触发调节有两种方式,一种是延时触发。这种调节一般指示为延迟时间(DELAY TIME)。其所指为从触发机器开始到超声波发射 为止的时间。通过调节,可实现先发射超声波再熔接,或先压紧塑料件再触发超声波。另一种是压力触发。这种触发方式常见于美国BRANSON形式 的超声波焊接机中,其原理是调节压紧塑料件的力度来触发超声波。对于较大的塑料件,为防止起振失败,多采用先触发超声波再熔接,或以较 小的触发力度。
超声波塑料焊接的方法
1 、熔接法 超声波振动随焊头将超声波传导至焊件,由于两焊件处声阻大,因此产生局部高温,使焊件交界面熔化。在一定压力下,使两焊件 达到美观、快速、坚固的熔接效果。
2 、埋插法 螺母或其它金属欲插入塑料工件。首先将超声波传至金属,经高速振动,使金属物直接埋入成型塑胶内,同时将塑胶熔化,其固化 后完成埋插。
3 、铆接法 欲将金属和塑料或两块性质不同的塑料接合起来,可利用超声波铆接法,使焊件不易脆化、美观、坚固。
4 、点焊法 利用小型焊头将两件大型塑料制品分点焊接,或整排齿状的焊头直接压于两件塑料工件上,从而达到点焊的效果。
5 、成型法 利用超声波将塑料工件瞬间熔化成型,当塑料凝固时可使金属或其它材质的塑料牢固。
6 、切除法 利用焊头及底座的特别设计方式,当塑料工件刚射出时,直接压于塑料的枝干上,通过超声波传导达到切除的效果。
如选择超声波焊接机的频率,为何使用40kHz的设备时有严格的尺寸限制。40kHz的焊头尺寸大约是20kHz的焊头尺寸的一半,因此,可以焊 接的零件尺寸同样受限制。将尺寸较小的焊头的各个单元进行机械连接就能焊接较大的焊接件。然而,可以焊接的零件的尺寸也受到高频设 备1000W的功率的限制(由于转换器内晶体较小)。 比较起来,20kHz的焊机有5ooow的功率(大多数焊机功率只有1000w)。对于20kHz的 焊机功率要求较大,使得能耗和操作费用升高。
如选择超声波焊接机的频率,除了这部分讨论的20kHz、35kHz或40kHz三种主要的频率,也可以使用频率为15kHz,30kHz和70kHz的焊机,并 且对于特定应用能得到结果。低频设备允许大振幅、大零件或长距离焊接。高频设备在焊接脆性零件时更,而且不会损坏附近的区域和 元件,界于低、高频中间的设备可获得优化的性能。
确定了工作频率后,一般需要考虑功率大小。每个工件频率一般都可以有几个功率级别。如20kHz的工作频率,大多数设备厂商提供的超声波焊接 机的功率范围是1~5Kw。多数情况下可以在供应商、研究机构和大学的实验室通过实验决定所需功率大小。如果不能预先从理论上确定所需功率, 那么选择功率,以保证设备能满足应用需求。
同样,选择设备时必须确定焊件于采用切入式焊接还是连续焊接。如果是缝合型焊件,多数设备制造商都有这类标准设备,他们也可以提 供许多花纹的其他标准旋转砧座。多数砧座进行切割、密封和焊接。如果焊件要求非常宽的连续焊缝(从130px到3050px以上),必须设计专用设 备。
其他设备因素包括控制水平、振幅控制、振幅轮廓和存储程序控制能力。对于一些应用,这些选项能提高焊接质量和密度。另一方面,在应用实 验室中的测试可以帮助决定需要哪些选项。也应该注意到对于大多数设备制造商,购买后焊接设备再增加一些选项也是可以的。