劲龙超声波焊接机说明书节选

劲龙超声波焊接机说明书节选　　

　　人类耳朵可以听到的机械振动的范围在16HZ到16-000HZ范围内，低于16HZ的不可听频率称为次声，而高于是16-000HZ至20000HZ则称为超频声，频率就是每分钟振动的次数。

　　在超声波焊接中，由供超声波电箱产生的超声波范围内的电磁振动被传递到换能器、换能器将其转换为相同频率及振幅的机械振动后通过调幅器和焊头传递到工件上、供电箱、换能器、调幅器及焊头以谐振形式共同作用。

接合区域所需热量是通过吸收机械振动、接合区域的振动反射及接合面磨擦产生的热量来实现的。

　　获得良好且稳定的焊接效果的关键之外在于：始终选择正确的焊接设备，热塑件的质量（这于原材料的特性有关），生产条件、模塑件（上下工件）的结构形状，接合表面的设计及优选焊接参数的工作能力。

　　超声波电箱将输入电源转变为机械谐振单元所需的频率，合适的频率范围一般在20KHZ，也有频率为50KHZ的设备。

　　供电箱的功率输出取决于焊件的特殊程度，通常使用的功率输出范围是每焊接单元100至4000瓦特。

　　供电箱的无负荷输出是由电器系统的残余损失及机械谐振单元的损失构成的，应尽量使功率损失愈小愈好，通常需设置功率损失极限值，设备制造商所给定的极限什应得到足够的重视。

　　有载功率输出可以理解为以瓦特为单位的供电箱提供给机械谐振系统以获得相当稳定振幅的，达到供电箱额定功率的功率输出，电路闭合时间及启动时间应考虑在内。

设定超声波开始的时间（触发器）

　　触发器触发时间控制或压力控制启动超声波能量，超声波能量可以在焊头触压模塑件之前、之中、之后被启动。当为时间控制开关时可以进行以上三种选择，当为行程控制开关时焊头只能在触压后才能振动，而当为压力控制开关时可以在轻接触压力到满接触压力之间进行选择。

　　在超声波塑件焊接中，如果是在预选的接触压力达到后开启供电箱，将会非常有益。

在铆焊和卷边焊中，焊接能量应在触压到模塑件开始振动，以尽快塑化合成材料。

在金属件的埋置焊接中，焊接能量应在触压模塑件之前启动，以避免埋置于无效塑化孔中或埋焊。

塑料件的湿度对超声波焊接的影响

　　湿度含量相对过高对于注塑成型模塑件会引起损害，并会焊接过程中形成条纹、气泡或疏松结构。这降低了焊件的使用性能、外观质量及焊接质量。对于过于潮湿的热塑性塑料，应在焊接前进行干燥处理。

　　对于部分塑料件如聚酰胺，可以通过处理（吸潮），即可获得最大粘度，与这些可期的湿度含量的增加相同，相当数量其它塑料制成的模塑件在空气中同样会吸潮。

由于潮湿模塑件的超声波焊接会在两方面导致不良后果—焊缝疏松、焊接时间过长—吸潮只能在超声波焊接之后进行，易受潮塑料件必须严格保管直至焊接（如PE箱包），对于PA部件的超声波铆焊及卷边焊，轻微的湿度将是有益的，原材料供应商提供的说明手册指出的加工及处理方法必须严格执行。

模塑件的设计

    注射成型方法提供了最简单的生产出满意焊接制品的方式，一些重要因素必须遵守，如模塑件结构、焊头及固定工的设计以及焊接时间，所示截机图是几个示例。

在选择材料时，应对热塑性材料的不同焊接响进行考虑，焊接模塑件的结构设计应遵循这样一种方式，即焊接表面的焊接塑化是可以重复的。

在设计阶段就应该确定获取高质量焊件所必须的预处理方法，进行结构设计时应该考虑的焊接接合面的要求有如下几点：

　囗焊缝的承载压力囗对气体和液体的抗渗透性囗表现要求囗如何避免融化排除物及与模塑件内部部件的干涉

　　正如焊接参数对焊接面的影响（第4点）下列因素也对焊接质量有影响：

囗材料的自然属性囗模塑件的结构囗接合面的位置和设计囗导以线的设计囗上部及下部塑件的定位及间隙囗焊头的联接囗自由下降位移囗下模的支承作用

1]模塑件的结构

1]边和角的导圆

2]接合面的定位及其与焊头的距离

3]接合面的尺寸和设计

4]导能线（ED）

5]模塑件的中心定位

6]上部工件的自由下降高度

7]肋条、凸台、螺钉及其它功能件的谐振

9]下模的支承作用

10]焊头的联接表面

[9、2]超声波焊头材料

　　由于高振幅在塑料焊接及成型中（表3）应用较多，因此必须考虑超声波焊头压力，这意味着只可能使用高振荡冲击强度及低阻尼的材料。

合金钛（TIALV64）及合金铝（ALCUMG2）被证明是最合适的材料，这些合金都具有较高稳定性并且不变形，在20KHZ时可承受高达40UM的振幅，在较高频率时应使用较低振幅。

下列焊头材料的声速可参见表4：

合金钛 TIALV64：大系列，使用覆层也适用于玻纤增强塑料。

铝合金 ALCUMG2：大系列，也可带覆层。

ALCUMGPB：实验用焊头，小系列。

MONEL：振幅可达20UM，可以焊接硬质金属板或硬质销钉。

1550韧度钢（RTLL）：常用于塑料件的金属埋置焊接。

钛合金：极其耐磨，因此尤其适用于玻纤增强塑料的铆焊。