东莞市国威自动化设备有限公司









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。
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。
超声波的优点:
1 ,节能
2 ,无需装备散烟散热的通风装置
3 ,成本低 , 效率高
4 ,容易实现自动化生产!
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