超聲波塑膠焊接應(yīng)用操作培訓(xùn)

超聲波塑焊應(yīng)用培訓(xùn)超聲波焊接機的原理焊接機的原理超聲波功率發(fā)生器換能器調(diào)幅器焊頭電源220V

50/60Hz電高頻高壓電≈1000V

（20kHz）高頻振動影響焊接的因素產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模具精度注塑焊接機性能接口設(shè)計焊接參數(shù)焊頭底模塑膠材料客戶要求了解塑膠材料了解材料特性，熱塑性材料才可用于焊接非晶性材料易焊接，半晶性材料有局限性材料的特性及熔點材料焊接的難易程度；不同種材料的相容性；不同的焊接方式對結(jié)果的影響塑料原料的類別熱固性(Thermosetting)熱塑性(Thermoplastic)非晶性塑料原料(Amorphous)半晶性塑料原料(Semi-Crystalline)5不同材料的振幅需求6非晶性材料近距離遠距離ABS12Acrylic（亞加力）23Polycarbonate（PC）22Polystyrene（PS）11Ploysulfone（聚砜）24材料焊接的難易程度1=最容易5=最困難半晶性材料近距離遠距離Acetal（賽鋼）24Nylon（尼龍）24Polyester（聚酯）35Polypropylene（PP）45材料焊接的難易程度材料特性與焊接方式硬度高材料對超聲波能量傳遞較好（如：ABS,PS,PC，等）材料的熔點越高所需的超聲波能量越大(如：尼龍，PVC等了解不同焊接方式對震幅的要求材料的相容性非晶性材料可有限搭配半晶性材料兩個熔點不同不可焊接a.強度要求跌落測試拉拔力，扭力測試c.密封要求：水密，氣密等b.外觀要求間隙要求錯位要求是否允許有溢膠料表面是否有壓痕或變形撞擊測試客戶對焊接的要求d.尺寸和公差要求.在焊接之前，我們需要了解客戶的檢測標準爆破測試透明件焊接后是否發(fā)白e.產(chǎn)品性能要求……了解產(chǎn)品是否變形注塑模具多模或多穴，公差范圍。產(chǎn)品和導(dǎo)熔線的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否符合設(shè)計規(guī)范：了解產(chǎn)品的基本信息熔接線結(jié)構(gòu)起始接觸面要小，降低所需超聲波能量是否有對位的功能，減小錯位；是否給焊頭提供有效的接觸面。其詳細情況請參照:

pw-03DesignUS.pdf產(chǎn)品結(jié)構(gòu)其詳細情況請參照:

pw-03DesignUS.pdf焊接設(shè)備的選擇根據(jù)產(chǎn)品材料，結(jié)構(gòu)及焊接要求，選擇相對適合的頻率及功率的設(shè)備做應(yīng)用測試。機器的確認機器功能的確認:時間模式、能量模式、深度模式

機器功率的確認:800W/1100w/1500w/2200w/3300w/4000w機器頻率的確認:15kHz/20kHz/30kHz/40kHz

2000IW系列2000X系列焊接模具焊接模具是直接影響焊接效果的重要因素頻率振幅負載材質(zhì)加工工藝表面處理熱處理

焊頭頻率的確認焊頭振幅的確認焊頭與工件是否有效的接觸

底座對工件支撐的確認焊頭空載功率確認工件取放方便性的確認一般要求焊頭的頻率在19850Hz—20050Hz這個區(qū)間內(nèi)（特殊情況除外），使其能更好的與機器設(shè)備發(fā)生共振，讓焊頭更有效地傳遞超聲波能量。將焊頭裝在機器上，使用測試鍵測試焊頭，觀察焊頭在空載的情況下所消耗的功率值的大小，值越小越好。一般情況要求焊頭的空載功率不允許超過所測試機器總功率的5%。在超聲波塑膠焊接中，不同的塑膠材料都有相對應(yīng)的振幅，知道了產(chǎn)品的材料，需要確認焊頭的振幅是否與工件材料所需的振幅大致一致。使用紅丹對焊頭與工件進行接觸確認，焊頭與工件接觸越充分，其超聲波能量傳遞越為充分。在超聲波塑膠焊接中，底座對工件的有效支撐也是影響焊接效果的重要因數(shù)之一，一般也是使用紅丹進行檢查。在放置工件進入底座的過程中，需使其整個動作順手，方便，需要充分考量人機工程學(xué)，以便提高生產(chǎn)效率。模具的檢驗及確認

機架行程的確認工件與模具的對位調(diào)節(jié)進行試焊，并對焊接參數(shù)的調(diào)節(jié)OK焊頭，工件及底座的水平調(diào)節(jié)再次試焊，焊接參數(shù)的調(diào)節(jié)NGOK在氣壓放為零的情況下向下拉焊頭，觀察焊頭是否充分接觸放在底座里面的工件或者略低于此工件。使用水平板以及調(diào)節(jié)螺絲對其進行水平調(diào)節(jié)，并使用復(fù)寫紙與白紙進行檢查。焊接時，在加壓力的情況下，使其均勻焊接。為了防止在壓力的情況下壓傷工件的表面，需要對其進行正確的對位。對焊接參數(shù)的調(diào)節(jié)是分別對：時間，壓力，下降速度，觸發(fā)壓力，振幅，保壓時間等一系列參數(shù)的調(diào)節(jié)，以便達到客人的焊接要求。需要優(yōu)化焊頭或者底座，同時也需要進行對應(yīng)用進行重新評估，提出修改方案。包括模具修改方案。需要優(yōu)化焊頭或者底座，同時也需要進行對應(yīng)用進行重新評估，提出修改方案。包括模具修改方案。再次測試印證。應(yīng)用合格模具調(diào)試焊頭的裝拆將焊頭與調(diào)幅器和換能器組裝在一起時需要使用專業(yè)的裝拆工具（帶扭力的月牙扳手），同時需注意所使用的扭力大小。在組裝焊頭與調(diào)幅器或者換能器之前，在其連接端面一般應(yīng)有硅脂片或者硅脂油對其端面進行保護，以便超聲波能量能有效的傳遞使用指定的硅膠潤滑油或聚酯薄膜墊片端面保護安裝扭力的參考值安裝與調(diào)試空載測試和焊頭掃描焊頭的空載功率應(yīng)在機器功率的10%以內(nèi)，如果功率偏高，過載或有噪音，應(yīng)檢查安裝是否規(guī)范和進行焊頭掃描機架行程的確認：在氣壓放為零的情況下向下拉焊頭，觀察焊頭是否充分接觸放置在底座的工件或者略低于此工件，以便焊頭有足夠的下降行程壓住工件。加氣壓后焊頭與底模的間距以保證工件取放方便為準，一般為三到四個手指的寬度。放氣并下拉焊頭，看其是否能接觸工件調(diào)節(jié)機架下降行程的兩種方法調(diào)節(jié)機架在立柱上的位置調(diào)節(jié)機械制動行程對模調(diào)試焊頭下降功能點擊焊頭下降，雙手按下機器啟動開關(guān)，焊頭下降但不發(fā)超聲。校準機架焊頭對位與找正查看絕對距離查看氣壓值查看速率模具水平調(diào)節(jié)使用水平板及調(diào)節(jié)螺絲對其進行水平調(diào)節(jié)，并使用壓敏紙或復(fù)寫紙進行檢查。焊接時，在加壓力的情況下，使其均勻焊接。超聲波焊接參數(shù)公式能量(E)=功率(P)X時間(T)壓力(N)速率(mm/s)下降速度觸發(fā)壓力頻率振幅X氣壓選擇焊接模式時間模式：通用型能量模式：常用于鉚點，工件誤差較大，變形或多模多穴，強度或拉力要求高的應(yīng)用。相對深度：外形尺寸公差大但超聲線尺寸相對穩(wěn)定的應(yīng)用絕對深度：外形尺寸公差要求高，內(nèi)裝件。接地保護：切割，焊頭接觸金屬的應(yīng)用峰值功率：先用相對深度模式或時間模式試焊，查看焊接結(jié)果，找出最適合的模式氣壓：根據(jù)產(chǎn)品設(shè)定氣壓值。觸發(fā)壓力：壓緊再發(fā)超聲，解決工件變形。預(yù)觸發(fā)：提前啟動超聲，可有效增加焊接強度。下降速度：不同的下降速度將直接影響焊接效果。振幅調(diào)整：使用合適產(chǎn)品焊接的振幅。保壓：設(shè)定保壓時間，冷卻成型。參數(shù)設(shè)置震幅分階的作用增加焊接強度減少表面壓傷減少假熔減少溢料震幅分階的使用方法選用適當(dāng)?shù)拈_始震幅震幅分界點（時間，能量，峰值，距度等）設(shè)置適當(dāng)?shù)慕Y(jié)速震幅振幅分階熔融互熔固化壞件懷疑件設(shè)置在任何焊接模式下都可以設(shè)定壞件或壞疑件報警功能，當(dāng)焊接實際值超出設(shè)定值范圍時機器會報警。超聲波焊接不良故障排除問題-壓傷，局部過焊或虛焊造成原因：施加于工件的能量過多解決方案

開預(yù)觸發(fā)

減少熔接氣壓、時間/能量/距離。。。

降低振幅（更換增益較低的調(diào)幅器，振幅分級功能）造成原因：結(jié)構(gòu)或超聲線不合理解決方案

修改焊接模具更改結(jié)構(gòu)或超聲線設(shè)計超聲波焊接不良故障排除問題-焊接不足、焊縫不均勻造成原因：施加于工件的能量不足解決方案

增加壓力/觸發(fā)壓力

增加焊接時間/能量/距離

增加振幅（更換增益較高的調(diào)幅器，振幅分級功能）增加焊頭振幅造成原因：超聲線設(shè)計不合理或特殊結(jié)構(gòu)解決方案改為間斷的超聲線修改焊頭結(jié)構(gòu)，針對有問題區(qū)域修模造成原因：工件有脫模劑解決方案不采用或焊接前清洗超聲波焊接不良故障排除問題-焊接區(qū)域不平整.波紋，凸點造成原因：超聲能量導(dǎo)致產(chǎn)品變形解決方案

焊頭上避位，避空非焊接區(qū)域選擇合適的焊接參數(shù)-造成原因：工件結(jié)構(gòu)、公差解決方案

復(fù)核注塑成型條件

有效控制公差（注塑模）造成原因：未焊接前配合問題解決方案上、下膠件是否有干涉焊頭、底座及工件之間的水平和定位超聲波焊接不良故障排除問題-焊接不均勻，發(fā)白或泄漏造成原因：工件變形解決方案加大觸發(fā)壓力改變注塑條件工件增加定位和添加加強筋造成原因：焊接區(qū)域有頂針位、超聲線過大解決方案盡量避免將頂針位置與焊接區(qū)域修改過大或錯誤的超聲線結(jié)構(gòu)造成原因：底座支撐不夠解決方案重點部位一定要有效支持采用較硬的底座超聲波焊接不良故障排除問題-假熔或熔接不充分,水密氣密不達標造成原因：不同種材料或一模多穴材料中含有添加劑或吸水產(chǎn)品變形超聲線設(shè)計不良解決方案選擇熔點相近的材料,每批次選擇同一模號控制添加劑比例或干燥處理改進超聲線設(shè)計焊接線上方充分接觸做可調(diào)節(jié)式底模參數(shù)設(shè)定：⑴下降速度太快⑵預(yù)觸發(fā)

超聲波焊接不良故障排除問題-焊接傷痕（擊穿、震裂、燙傷）造成原因：膠件設(shè)計不合理焊頭能量過大焊接面接觸不好解決方案降低壓力,減少熔接時間,

提前發(fā)振，降低振幅模具表面研磨拋光（電鍍或熱處理）引用介質(zhì)覆蓋（如PEFILM）底模改用軟性材料(如樹脂或覆蓋軟膠等)。焊頭中心區(qū)避空或加泡棉、柱塞、排氣等建議客戶更改設(shè)計，加R角和加強筋超聲波焊接不良故障排除

問題-熔接后產(chǎn)品內(nèi)部零件破壞解決方案提前發(fā)振（避免高觸發(fā)壓力下發(fā)振）減少熔接時間（降低強度標準）提高或降低振幅(更換調(diào)幅器)提高或降低焊頭增益比改用其它不同頻率之機型上下模與塑件間不必要之接觸面掏