超声波焊接线的设计及超声波焊接机的测试
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超声波焊接线设计熔接前熔接后凹凸槽型设计阶梯形设计汽车后灯片阶梯形水气密设计适用于反光接面以角度为导熔点设计以便渐进熔接★熔接良好可以结合不易熔接两烯晴双烯苯乙烯缩醛树脂压克力纤维素ABS和P.C合成物压克力和PVC合金聚亚苯氧化物尼龙聚碳酸脂PC聚乙烯PE聚丙烯PP聚苯乙烯PS聚讽聚氯乙烯苯乙烯丙烯晴聚脂树脂聚丙烯晴奥龙ABS★★★ACETAL★ACRYLICS★★CELLULOSICS★CYCOLOY-800★★★CYCOVIN★KYDEX★NOROY★★NOLON★PC★★PE★PP★PS★POLYSULFONE★PVC★SAN★POLYESTER★XT-POL YMER★材质参考表List of Naterials不同塑料之熔接状况welding condition of different plasticeUltrasonic超声波焊接Hot-plate热板Vibration 震动Spin旋转RadioFreq高频Near field welding近距离Farfieldewelding远距离Inserting塑胶Staking铆接Spotwelding点焊oncontact接触①low temp低温OnContact②hightemp高温Non-contacd不接触③Acrylic/Styrenne/Acrylonitrle(ASA)丙烯酸/苯乙烯/丙烯晴2-32△2222-333224Acrylonitrle/Butadiene/Styrenne(ABS)丙烯硝/丁二烯/苯乙烯(超不碎胶)11△1-2111-22221-24Cellulose acervate(CA)醋酸纤维素/纤维素乙酸脂22-3△22-323-43-43-4223-4Methacrylate(Acrylic)(PMMA)甲基丙烯酸脂(亚加力)1-21-2△1-222212-32-323-4PA-Blends尼龙混合物3*3-4△3-43-43-423-4322-34PC-ABS-Blends PC/ABS混合物2-33△3-432-3233224PC-PBT-Blends PC/PBT混合物2-33-4△3-43-42-3233224Polyaceta(POM)聚甲醛22&2-32-32-31-222224 Polyamide(Nylon6)尼龙62-32-3&2-32-32-33-43-42-31-21-23-4 Polyamide(Nylon6/6)尼龙6/62-32-3&2-3332-322-31-223-4 Polyamide-copolymer(Nylon6-3-T)尼龙6-3-T222222-333223-4Polybutylane terephthalate(PBT)聚丁稀酸脂3injectionparts注塑件2-3&232-33-433224 1Foils加薄胶膜Polycarbonate(PC)聚碳酸脂(防弹胶)22△2222-32-3221-24Polyethylene(PE)聚乙烯(软胶)34332123324Polyethylene terephthalate(PET)聚乙烯酸脂(宝特胶)3injectionparts2-3&2-32-333-43322-341Foils加薄胶膜Polyphenylene oxide(PPO)聚氧化亚苯22△2-32-32-3223224 Polyphenylene sulfide(PPS)聚硫苯22&222233224Polypropylene(PP)聚丙烯(百折胶)34332123224Polystyrene(PS)聚苯乙烯(硬胶)11△11112321-24Polysukfone resin(PSO)聚砜树脂22&22-322-32-33224Polyvinyl chloride(PVC)聚氯乙烯2-3with Foils加薄胶膜3△2-32-32-31-23#3-42-321PP-EPDM-Blends PP-EPDMh-混合物33-4△3-42-3222-32-3224PPO-Blends 聚氧化亚苯混合物3with Foils加薄胶膜3-4△3-43-4322-32-3224Styrene/Butadiene(SB)苯乙烯/丁二烯11△22133321-24List of Symbols字符代表1=Very good非常好2=Good良好3=limited尚可4=Not possible不可能#=Exhoust fan recommended建议加排氧扇△=Energy director recommended建议焊接面加焊线*=Knurl Euced horn recommended建议焊头表面刻浪花纹&=Shear joint recommended建议焊接面造剪切面①Hot plate temperature up to290摄氏度,heat platens in contact with parts to be welded.热板温度达到290摄氏度,热板要与工作接触。
超声波焊接焊缝设计
超声波焊接焊缝设计是指在超声波焊接过程中,根据需要的焊接强度和焊接部位的形状设计焊缝的形状和尺寸。
首先,需要确定焊缝的位置和形状。
焊缝应该位于需要焊接的两个工件的接触区域。
焊缝的形状可以根据工件的形状和结构要求进行设计,常见的焊缝形状有直线、环形、锯齿状等。
其次,需要确定焊缝的尺寸。
焊缝的尺寸应该保证焊接部位的接触面积足够大,在不影响焊接质量的前提下尽量减小焊缝的尺寸,可以提高焊接效率和焊接强度。
焊缝的宽度一般为工件厚度的一半到工件厚度的3/4,焊缝的深度一般为工件厚度的
1/4到工件厚度的1/2。
最后,需要考虑焊接过程中的其他因素。
如要保证焊缝的均匀性,可以在焊缝的两侧设置一定的间隔,避免焊接时焊缝偏移。
同时,在焊接前要确保焊接区域的清洁,以提高焊缝的质量。
总体来说,超声波焊接焊缝的设计需要根据具体的焊接要求和工件的结构形状进行,既要考虑焊接强度,又要考虑焊接效率和质量。
超声波焊接线设计标准超声波焊接作为一种高效、环保、节能的焊接技术,被广泛应用于汽车制造、电子设备生产、医疗器械加工等领域。
超声波焊接线设计标准是确保超声波焊接设备安全、稳定、高效运行的重要依据。
下面将从设备选型、安装、调试、操作、维护等方面,详细介绍超声波焊接线的设计标准。
一、设备选型1.根据焊接材料的不同选择适用的超声波焊接设备,包括超声波振动头、超声波焊接机、超声波发生器等设备。
2.超声波焊接设备应根据预期的焊接效果、生产能力、材料特性等因素进行选择,确保设备性能能够满足生产需求。
3.设备选型应符合国家相关标准和规定,并具备生产厂家的合法资质证明。
二、安装1.超声波焊接设备的安装应在专业技术人员的指导下进行,确保设备安装位置合理、固定可靠、通风良好。
2.超声波焊接设备应与其它设备和生产线隔离,避免干扰影响焊接效果。
3.设备安装过程中,应注意保护设备外壳,避免划伤、碰撞等造成设备损坏。
三、调试1.设备安装完成后,应进行严格的电气连接和机械连线检查,确保设备各部分连接良好,不漏电、不短路。
2.进行超声波焊接设备的初始调试,包括超声波振动头的频率、振幅调整,超声波焊接机的压力、时间参数设置等。
3.确保设备调试完成后,验证焊接效果符合要求,材料焊接牢固、美观、无碎裂。
四、操作1.超声波焊接设备的操作应有专门的操作人员进行,操作人员应经过专业培训,熟悉设备的操作流程和注意事项。
2.操作人员应穿戴相应的劳动防护用品,遵守设备操作规程和安全操作规定。
3.在操作过程中,应及时监测设备运行状况,发现异常情况立即停机处理,并报告维修人员进行维护。
五、维护1.超声波焊接设备的维护应按照设备使用说明书和维护手册进行,定期对设备进行清洁、润滑、保养等操作。
2.定期检查超声波焊接设备的电气元件、传动部件、超声波振动头等部分,及时发现并处理设备存在的问题。
3.保持设备周围环境整洁,避免灰尘、湿气等对设备正常运行的影响。
超声波焊接线设计标准是确保超声波焊接设备安全、稳定、高效运行的重要保障。
超声波焊接线的设计与超声波焊接机的调试2009-04-23 09:391.强度无法达到欲求标准。
当然我们必须了解超音波熔接作业的强度绝不可能达到一体成型的强度,只能说接近于一体成型的强度,而其熔接强度的要求标准必须仰赖于多项的配合,这些配合是什么呢?※塑料材质:ABS与ABS相互相熔接的结果肯定比ABS与PC相互熔接的强度来的强,因为两种不同的材质其熔点也不会相同,当然熔接的强度也不可能相同,虽然我们探讨ABS与PC这两种材质可否相互熔接?我们的答案是绝对可以熔接,但是否熔接后的强度就是我们所要的?那就不一定了!而从另一方面思考假使ABS与耐隆、PP、PE相熔的情形又如何呢?如果超音波HORN瞬间发出150度的热能,虽然ABS材质己经熔化,但是耐隆、PVC、PP、PE只是软化而已。
我们继续加温到270度以上,此时耐隆、PVC、PP、PE已经可达于超音波熔接温度,但ABS材质已解析为另外分子结构了!由以上论述即可归纳出三点结论:1.相同熔点的塑料材质熔接强度愈强。
2.塑料材质熔点差距愈大,熔接强度愈小。
3.塑料材质的密度愈高(硬质)会比密度愈低(韧性高)的熔接强度高。
2.制品表面产生伤痕或裂痕。
在超音波熔接作业中,产品表面产生伤痕、结合处断裂或有裂痕是常见的。
因为在超音波作业中会产生两种情形:1.高热能直接接触塑料产品表面 2.振动传导。
所以超音波发振作用于塑料产品时,产品表面就容易发生烫伤,而1m/m以内肉厚较薄之塑料柱或孔,也极易产生破裂现象,这是超音波作业先决现象是无可避免的。
而在另一方面,有因超音波输出能量的不足(分机台与HORN上模),在振动摩擦能量转换为热能时需要用长时间来熔接,以累积热能来弥补输出功率的不足。
此种熔接方式,不是在瞬间达到的振动摩擦热能,而需靠熔接时间来累积热能,期使塑料产品之熔点到达成为熔接效果,如此将造成热能停留在产品表面过久,而所累积的温度与压力也将造成产品的烫伤、震断或破裂。
超声波焊接线设计标准一、概述超声波焊接是一种高效、环保的连接工艺,广泛应用于塑料、金属、陶瓷等材料的连接。
本文旨在提供超声波焊接线设计的基本标准,帮助工程师和设计师在产品开发中更好地应用超声波焊接技术。
二、设计标准1. 材料选择:选择适合超声波焊接的材料是关键。
一般来说,高分子材料如塑料、橡胶等较易焊接,而金属、陶瓷等硬质材料则较难焊接。
2. 结构设计:超声波焊接线的结构设计应遵循简单、稳定的原则。
避免有过多的转折、弯曲等复杂结构,以减少能量的损失和焊接不良的风险。
3. 声学匹配:在超声波焊接过程中,声学匹配是影响焊接效果的重要因素。
声学匹配包括声阻抗、声速等参数的匹配,确保超声波在焊接线中传播时能量损失最小。
4. 焊接参数设置:正确设置焊接参数是保证焊接质量的关键。
包括超声波频率、振幅、功率、焊接时间等参数,应根据材料类型和厚度等因素进行合理设置。
5. 焊接质量检测:为确保焊接质量,应在生产过程中定期对焊接线进行检查和测试。
可以采用目视检查、破坏性试验等方法,以确保产品的可靠性。
6. 安全性考虑:超声波焊接过程中会产生高频振动和高温,因此设计时应考虑安全性,包括设备固定、防护措施等。
7. 生产效率:设计超声波焊接线时,应考虑生产效率。
选择合适的设备型号和配置,以提高生产效率。
8. 维护与保养:为确保超声波焊接线的长期稳定运行,应定期对设备进行维护和保养。
包括检查紧固件、更换易损件、清洁设备等。
9. 环境适应性:考虑到生产环境可能存在的温差、湿度等因素,设计时应选择适应性强、耐用的设备及部件。
10. 经济性:在满足生产需求的前提下,应考虑设备的经济性。
选择性价比高的设备型号和配置,以降低生产成本。
三、总结超声波焊接线的设计标准是确保焊接质量和生产效率的关键因素。
在设计过程中,应充分考虑材料选择、结构设计、声学匹配、焊接参数设置、质量检测、安全性、生产效率、维护保养、环境适应性和经济性等方面的要求,以确保设计的有效性。
超声波焊接线设计标准超声波焊接线(以下简称超声焊线)是一种利用超声波振动来进行焊接的技术,具有快速、高效、环保等特点,在工业生产中得到广泛应用。
超声焊线的设计标准主要包括以下几个方面。
一、焊线材料的选择:超声焊线的焊接材料要选择具有良好导电性和导热性的金属材料,如铝、铜等,以确保焊接的质量和稳定性。
同时,材料的选择还要考虑使用环境的特点,如耐腐蚀性、抗氧化性等。
二、焊线尺寸的确定:焊线尺寸的确定应根据焊接的需求来确定,包括焊接的材料厚度、焊接部位的形状、焊接的强度要求等。
尺寸的设计要保证焊线可以充分覆盖焊接部位,并能够有效传导超声波振动。
三、焊线形状的设计:焊线的形状设计要遵循易于焊接操作和焊接效果的原则。
一般情况下,焊线的形状可以采用直线形状、V形状、U形状等。
焊线的形状设计还要考虑焊接部位的特点,以实现焊接的均匀性和强度。
四、焊接参数的确定:超声焊线的焊接参数包括振幅、频率、压力、时间等。
这些参数的确定需要根据焊接材料的特性和焊接部位的要求进行调整。
一般情况下,振幅和频率的选择要根据焊接材料的厚度和硬度来确定,压力和时间的选择要根据焊接强度的要求来确定。
五、焊线的安装和调试:焊线的安装和调试是确保超声焊接工艺能够正常进行的关键。
安装时,焊线要保持良好的刚性和稳定性,以防止焊接中出现线材脱落或振动不稳定等情况。
调试时,要根据焊接参数来进行调整,确保焊接效果符合要求。
六、焊线的维护和保养:超声焊线在使用过程中需要进行定期的维护和保养。
维护包括焊线的清洁和修复,保养包括焊线的防腐蚀和润滑等。
定期的维护和保养可以延长超声焊线的使用寿命,提高焊接的效果和稳定性。
总结起来,超声波焊接线的设计标准涉及焊线材料的选择、焊线尺寸的确定、焊线形状的设计、焊接参数的确定、焊线的安装和调试以及焊线的维护和保养等方面。
这些标准的合理应用能够确保超声焊线的质量和稳定性,提高焊接效率和效果,为工业生产的顺利进行提供有力保障。
超声波焊接机使用指导书目录一、工作原理二、产品规格及参数三、结构四、操作要领五、故障排除六、焊头设计七、塑料相熔性八、超声波应用原理九、电路图工作原理热可塑性塑料的超声波加工,是利用工件接触面间高频的磨擦使分子间急速产生热量,当此热量足够熔化工作时,停止超声波振动,此时工作接面由熔融面固化,完成加工程序。
通常用于塑料加工的频率有28KHz、20KHz和15KHz,其中28KHz和20KHz在人耳听觉范围之外,故称为超声波,但15KHz仍在耳听觉范围之内。
产品规格及参数结构本机器由超声波发生器、超声换能系统、程序控制及气动机架系统几部分组成A:组件名称(见附图1)(1)升降速度(2)焊接时间(3)保压时间(4)气压表(5)调压器(6)超声测试开关(7)焊头升降开关(8)触发开关机构(9)分水器(10)机体固定把手(11)升降手轮(12)换能器固定座(13)换能器固定螺丝(14)二级杆(15)焊头(16)触发开关(17)急停开关(18)限位螺栓(20)电源开关(21)过载指示灯(22)超声测试开关(23)负载电流表(24)调频电感(25)散热风口(26)控制插座(27)超声输出插座(28)保险丝座(29)电源线入口(30)振幅调节开关B:组件名称及功能(1)升降速度:调节此旋钮可调节焊头上下的速度,顺时针旋转减速、反之加速。
(2)焊接时间:此旋钮为一波段开关,实为一可调电阻,调节超声波焊接的时间。
(3)保压时间:此旋钮同焊接时间旋钮相同,用于调节超声波发射完后,塑料件固化的时间。
(4)气压表:指示工作气压。
(5)调压器:用于调节工作气压,将旋钮拔出即可调节,调好后再压入即可。
(6)超声测试开关:轻触开关,即可发送超声波,一般用于检测超声波是否正常。
(7)焊头升降开关:主要用于校对模具,该开关为自锁开关,按下后需重按复原。
(8)触发开关机构:用于控制自动程序下超声波的触发,如该机构是时间继电器,则表示从触发开始到超声波发出之间的延时时间;如该机构是拔盘,则是压力触发,调节拔盘,即可得到相关的触发压力。
超声波焊接线设计标准超声波焊接作为一种高效、优质的焊接工艺,在电子、汽车、医疗器械等领域得到了广泛的应用。
为了保证超声波焊接线的设计符合标准,我们需要建立一份针对超声波焊接线设计的标准,从材料选型、结构设计、工艺流程等方面进行规范。
下面是一份关于超声波焊接线设计标准的草案,希望可以帮助到你。
一、引言超声波焊接线是用于超声波焊接的装置,主要由超声波传感器、变换器、焊接头等部件组成。
制定超声波焊接线设计标准的目的在于规范超声波焊接线的设计和制造,提高超声波焊接线的质量和性能,保证超声波焊接的效果。
二、材料选型1. 超声波传感器材料应选用优质的陶瓷材料,具有优良的耐高温、耐腐蚀、优质的超声波传递特性,并符合相关的环保标准。
2. 变换器应选用优质的钛合金材料或者铝合金材料,具有高强度、低能量损耗、耐腐蚀等特性。
3. 焊接头应选用具有良好传导性能的材料,保证超声波能够有效地传递到焊接部件上。
三、结构设计1. 超声波传感器应设计成适合焊接工艺要求的形状和尺寸,保证超声波能够均匀地传递到焊接部件上。
2. 变换器应设计成适合超声波焊接工艺的形状和尺寸,保证能够有效地将电能转化为超声波能量。
3. 焊接头应设计成适合焊接工件的形状和尺寸,保证焊接头与工件之间的匹配度和接触度。
四、工艺流程1. 超声波传感器的安装应符合相关标准要求,安装位置应能够满足工件的焊接需求。
2. 变换器的安装应符合相关标准要求,安装位置应固定、稳定,以保证超声波的传递效果。
3. 焊接头的安装应符合相关标准要求,确保与工件的接触面光滑、平整,以保证焊接效果。
五、质量检验1. 对超声波传感器、变换器、焊接头等关键部件进行质量检验,包括外观检查、尺寸测量、性能测试等。
2. 对焊接线的整体性能进行测试,包括焊接效果、工作稳定性、耐久性等。
六、安全环保1. 超声波焊接线的设计应符合国家相关的安全标准和环保标准,包括材料选择、工艺流程和废弃物处理等方面。
超声波焊接线设计标准一、引言超声波焊接线作为工业生产中常见的焊接设备,其设计标准对于设备的稳定性、安全性和生产效率至关重要。
本标准旨在规范超声波焊接线的设计要求,以确保设备在使用过程中能够满足相关的安全和质量要求。
二、标准适用范围本标准适用于生产厂家设计制造的超声波焊接线,旨在规定其结构、性能、安全等方面的要求。
三、术语和定义1. 超声波焊接线:利用超声波振动产生热量,实现材料的焊接的设备。
2. 控制系统:指超声波焊接线的自动控制系统,用于控制焊接参数、监测设备状态等。
3. 脉冲功率:焊接过程中超声波振动产生的功率。
4. 工作台面积:焊接线工作台的有效焊接面积。
四、设计要求1. 结构设计1.1 确保超声波焊接线的结构设计符合相关机械设计标准,具有足够的稳定性和承载能力。
1.2 设备应采用模块化设计,易于维护和更换零部件。
1.3 为确保操作人员的安全,设备应具有防护装置,避免操作人员接触运动部件和高温部件。
2. 功能设计2.1 控制系统应具备稳定可靠的功能,能够实现焊接参数的准确控制和自动监测。
2.2 设备应具备自动化功能,能够实现自动开启、关闭、调节焊接参数等操作。
2.3 设备应具备故障诊断功能,能够对设备状态进行实时监测,并在出现故障时自动停机。
3. 焊接性能3.1 设备应具备稳定的脉冲功率输出,能够满足不同材料的焊接要求。
3.2 工作台面积应根据生产需要设计,确保能够容纳相应的工件进行焊接。
五、质量要求1. 设备应符合相关国家标准和法规的要求,具有合格的检测报告。
2. 设备应具有完整的生产和质量记录,确保生产过程的可追溯性和可控制性。
3. 在出厂前,设备应经过严格的性能测试和质量检验,确保设备的正常运行和使用寿命。
六、安全要求1. 设备应设置标识,清晰明确地标注相关的安全警示信息。
2. 设备应采用可靠的安全保护装置,避免因操作不当或设备故障导致的意外伤害。
3. 设备应符合相关的电气安全标准,保证设备在电气方面的安全性。
超声波焊接(孤独剑)首先,我给大家介绍一下什么是超声波焊.超声波焊是一种快捷,干净,有效的装配工艺,用来装配处理热塑性朔料配件,及一些合成构件的方法。
目前被运用的朔胶制品与之间的粘结,朔胶制品与金属配件的粘结及其它非朔胶材料之间的粘结!它取代了溶剂粘胶机械坚固及其它的粘接工艺是一种先进的装配技术!超声波焊接不但有连接装配功能而且具有防潮、防水的密封效果一、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!目前工厂常用的超声波焊接机二、超声波焊接机的工作原理!超声波焊接装置是通过一个电晶体功能设备将当前50/60Hz的电频转变成20KHz或40KHz的电能高频电能,供应给转换器。
转换器将电能转换成用于超声波的机械振动能,调压装置负责传输转变后的机械能至超声波焊接机的焊头。
焊头是将机械振动能直接传输至需压合产品的一种声学装置!!振动通过焊接工作件传给粘合面振动磨擦产生热能使塑胶熔化,振动会在熔融状态物质到达其介面时停止,短暂保持压力可以使熔化物在粘合面固化时产生个强分子键,整个周期通常是不到一秒种便完成,但是其焊接强度却接近是一块连着的材料!!三、超声波焊接的应用领域目前被运用的朔胶制品与之间的粘结,朔胶制品与金属配件的粘结及其它非朔胶材料之间的粘结!四、超声波焊接的工艺焊接:指的是广义的将两个热塑性塑料产品熔接的过程。
当超音停止振动时,固体材料熔化,完成焊接。
其接合点强度接近一整块的连生材料,只要产品的接合面设计得匹配,完全密封是绝对没有什么问题的,碟合:熔化机械锁形成一个材质不同的塑料螺栓的过程。
嵌入:将一个金属元件嵌入塑料产品的预留孔内。
具有强度高,成型周期短安装快速的优点!!类似于模具设计中的嵌件!弯曲/生成音波将配件的一部分熔化再组成一个塑料的突起部位或塑料管或其它挤出配件。
这种方式的优势在于处理的快速,较小的内压,良好的外观及对材料本性的克服。
超声波塑料件的焊接线十大设计方法塑料件的设计代注塑方式能有效提供比较完美的焊接用塑胶件。
光我们决定用超声波焊接技术完成熔合时,塑料件的结构设计必须首先考虑如下几点:1 焊缝的大小(即要考虑所需强度)2 是否需要水密、气密3 是否需要完美的外观4 避免塑料熔化或合成物的溢出5 是否适合焊头加工要求焊接质量可能通过下几点的控制来获得:1 材质2 塑料件的结构3 焊接线的位置和设计4 焊接面的大小5 上下表面的位置和松紧度6 焊头与塑料件的妆触面7 顺畅的焊接路径8 底模的支持为了获得完美的、可重复的熔焊方式,必须遵循三个主要设计方向:1 最初接触的两个表面必须小,以便将所需能量集中,并尽量减少所需要的总能量(即焊接时间)来完成熔接。
2 找到适合的固定和对齐的方法,如塑料件的接插孔、台阶或企口之类。
3 围绕着连接界面的焊接面必须是统一而且相联系互紧密接触的。
如果可能的话,接触面尽量在同一个平面上,这样可使能量转换时保持一致。
下面就对塑料件设计中的要点进行分类举例说明:整体塑料件的结构1.1塑料件的结构塑料件必须有一定的刚性及足够的壁厚,太薄的壁厚有一定的危险性,超声波焊接时是需要加压的,一般气压为2-6kgf/cm2 。
所以塑料件必须保证在加压情况下基本不变形。
1.2罐状或箱形塑料等,在其接触焊头的表面会引起共振而形成一些集中的能量聚集点,从而产生烧伤、穿孔的情况(如图1所示),在设计时可以罐状顶部做如下考虑○1 加厚塑料件○2 增加加强筋○3 焊头中间位置避空1.3尖角如果一个注塑出来的零件出现应力非常集中的情况,比如尖角位,在超声波的作用下会产生折裂、融化。
这种情况可考虑在尖角位加R角。
如图2所示。
1.4塑料件的附属物注塑件内部或外部表面附带的突出或细小件会因超声波振动产生影响而断裂或脱落,例如固定梢等(如图3所示)。
通过以下设计可尽可能减小或消除这种问题:○1 在附属物与主体相交的地方加一个大的R角,或加加强筋。
超声波焊接技术及检验标准
一.目的
为加强热塑性塑胶的超声波加工的品质管控,特制定此标准。
三.工作原理与构造
将工频每秒50HZ的交流电,经超声发生器变频后升压,产生每秒20KHZ的高频电流输入换能器。
转变为高频的机械振动。
通过变幅杆和焊头,将能量施加在塑胶件上,引起塑胶件间的表面及内部分子的相互摩擦。
使接触处的温度急剧上升,当温度上升到足以使塑胶熔化时,界面间就产生一层熔化层,振动停止后,被焊零件在一定压力的作用下凝固,而完成焊接工作。
四.使用注意事项
1.为确保安全,防止触电,本机未经妥善接地不许开机;
2.在通电的情况下,不应拉开电器箱,以免造成触电事故;
3.机器应定时清扫,不要让运动部件和电器箱里的元件积灰尘,以
免造成运行不灵和接触不良或短路;
4.机器启动后,尤其是在发射超声波时,不得将手置于焊头下方,
以免因高压力和超声波而损伤手和手指;
5.机器启动发射超声波时,不得使焊头接触到金属底模或压板,以
免引起焊头碰坏,换能器振碎;
6.加工有毒性的塑胶工件时,会产生对人体有害的气体,这时应有
良好的通风条件。
五.在各类加工工艺中出现故障的分析和排除
说明:1.E=最佳、G=良好、F=一般、P=较差。
3.焊接面距焊模端面为6.4mm以内者近场焊接;6.4mm以上这为远场焊接。
△表示具有相熔性
○表示某些情况下具有相溶性。
超声波焊接线的设计及超声波焊接机的调试(图)
1.强度无法达到欲求标准。
当然我们必须了解超音波熔接作业的强度绝不可能达到一体成型的强度,只能说接近于一体成型的强度,而其熔接强度的要求标准必须仰赖于多项的配合,这些配合是什么呢?※塑料材质:ABS与ABS相互相熔接的结果肯定比ABS与PC相互熔接的强度来的强,因为两种不同的材质其熔点也不会相同,当然熔接的强度也不可能相同,虽然我们探讨ABS与PC这两种材质可否相互熔接?我们的答案是绝对可以熔接,但是否熔接后的强度就是我们所要的?那就不一定了!而从另一方面思考假使ABS与耐隆、PP、PE相熔的情形又如何呢?如果超音波HORN瞬间发出150度的热能,虽然ABS材质己经熔化,但是耐隆、PVC、PP、PE只是软化而已。
我们继续加温到270度以上,此时耐隆、PVC、PP、PE已经可达于超音波熔接温度,但ABS材质已解析为另外分子结构了!
由以上论述即可归纳出三点结论:1.相同熔点的塑料材质熔接强度愈强。
2.塑料材质熔点差距愈大,熔接强度愈小。
3.塑料材质的密度愈高(硬质)会比密度愈低(韧性高)的熔接强度高。
2.制品表面产生伤痕或裂痕。
在超音波熔接作业中,产品表面产生伤痕、结合处断裂或有裂痕是常见的。
因为在超音波作业中会产生两种情形:1.高热能直接接触塑料产品表面 2.振动传导。
所以超音波发振作用于塑料产品时,产品表面就容易发生烫伤,而1m/m以内肉厚较薄之塑料柱或孔,也极易产生破裂现象,这是超音波作业先决现象是无可避免的。
而在另一方面,有因超音波输出能量的不足(分机台与HORN 上模),在振动摩擦能量转换为热能时需要用长时间来熔接,以累积热能来弥补输出功率的不足。
此种熔接方式,不是在瞬间达到的振动摩擦热能,而需靠熔接时间来累积热能,期使塑料产品之熔点到达成为熔接效果,如此将造成热能停留在产品表面过久,而所累积的温度与压力也将造成产品的烫伤、震断或破裂。
是以此时必须考虑功率输出(段数)、熔接时间、动态压力等配合因素,来克服此种作业缺失。
解決方法:1.降低压力。
2.减少延迟时间(提早发振))。
3.减少熔接时间。
4.引用介质覆盖(如PE袋)。
5.模治具表面处理(硬化或镀铬)。
6.机台段数降低或减少上模扩大比。
7.易震裂或断之产品,治具宜制成缓冲,如软性树脂或覆盖软木塞等(此项指不影响熔接强度)。
8.易断裂产品于直角处加R角。
3.制品产生扭曲变形。
发生这种变形我们规纳其原因有三:1.本体与欲熔接物或盖因角度或弧度无法相互吻合.</P< p>
2.产品肉厚薄(2m/m以内)且长度超出60m/m以上.
3.产品因射出成型压力等条件导致变形扭曲.所以当我们的产品经超音波作业而发生变形时,从表面看来好像是超音波熔接的原因,然而这只是一种结果,塑料产品未熔接前的任何因素,熔接后就形成何种结果。
如果没有针对主因去探讨,那将耗费很多时间在处理不对症下药的问题上,而且在超音波间接传导熔接作业中(非直熔),6kg以下的压力
是无法改变塑料的轫性与惯性。
所以不要尝试用强大的压力,去改变熔接前的变形(熔接机最高压力为6kg),包含用模治具的强迫挤压。
或许我们也会陷入一个盲点,那就是从表面探讨变形原因,即未熔接前肉眼看不出,但是经完成超音波熔接后,就很明显的发现变形。
其原因乃产品在熔接前,会因导熔线的存在,而较难发现产品本身各种角度、弧度与余料的累积误差,而在完成超音波熔接后,却显现成肉眼可看到的变形。
解決方法:1.降低压力(压力最好在2kg 以下)。
2.减少超音波熔接时间(降低强度标准)。
3.增加硬化时间(至少0.8 秒以上)。
4.分析超音波上下模是否可局部调整(非必要时)。
5.分析产品变形主因,予以改善。
4.制品内部零件破坏※超音波熔接后发生产品破坏原因如下:1.超音波熔接机功率输出太强.2.超音波能量扩大器能量输出太强.3.底模治具受力点悬空,受超音波传导振动而破坏.4.塑料制品高、细成底部直角,而未设缓冲疏导能量的R角.
5.不正确的超音波加工条件.
6.塑料产品之柱或较脆弱部位,开置于塑料模分模在线.所以当我们的产品经超音波作业而发生变形时,从表面看来好像是超音波熔接的原因,然而这只是一种结果,塑料产品未熔接前的任何因素,熔接后就形成何种结果。
如果没有针对主因去探讨,那将耗费很多时间在处理不对症下药的问题上,而且在超音波间接传导熔接作业中(非直熔),6kg以下的压力是无法改变塑料的轫性与惯性。
所以不要尝试用强大的压力,去改变熔接前的变形(熔接机最高压力为6kg),包含用模治具的强迫挤压。
或许我们也会陷入一个盲点,那就是从表面探讨变形原因,即未熔接前肉眼看不出,但是经完成超音波熔接后,就很明显的发现变形。
其原因乃产品在熔接前,会因导熔线的存在,而较难发现产品本身各种角度、弧度与余料的累积误差,而在完成超音波熔接后,却显现成肉眼可看到的变形。
解決方法:1.提早超音波发振时间(避免接触发振)。
2.降低压力、减少超音波熔接时间(降低强度标准)。
3.减少机台功率段数或小功率机台。
4.降低超音波模具扩大比。
5.底模受力处垫缓冲橡胶。
6.底模与制品避免悬空或间隙。
7.HORN(上模)掏孔后重测频率。
8.上模掏孔后贴上富弹性材料。
5.产品产生溢料或毛边※超音波熔接后产品发生溢料或毛边原因如下:1.超音波功率太强.2. 超音波熔接时间太长.3. 空气压力(动态)太大.4.上模下压力(静态)太大.5.上模(HORN)能量扩大比率太大.6.塑料制品导熔线太外侧或太高或粗.上述六项为造成超音波熔接作业后产品发生溢料毛边的原因,然而其中最关键性的是在第六项超音波的导熔线开设,一般在超音波熔接作业中,空气压力大约在2~4kg范围,根据经验值最佳的超音波导熔线,是在底部0.4~0.6m/m×高度0.3~0.4m/m 如:此型Δ,尖角约呈60°,超出这个数值将导至超音波熔接时间、压力、机台或上模功率的升高,如此就形成上述1~6项造成溢料与毛边的原因。
解決方法:
1.降低压力、减少超音波熔接时间(降低强度标准)。
2.减少机台功率段数或小功率机台。
3.降低超音波模具扩大比。
4.使用超音波机台微调定位固定。
5.修改超音波导熔线。
6.产品熔接后尺寸无法控制于公差内※在超音波熔接作业中,产品无法控制于公差范围有其下述原因:1.机台稳定性(能量转换未增设安全系数).2.塑料产品变形量超出超音波自然熔合范围.3.治具定位或承受力不稳定.4.超音波上模能量扩大输出不配合.5. 熔接加工条件未增设安全系数.
解決方法:
1.增加熔接安全系数(依序由熔接时间、压力、功率)。
2.启用微调固定螺丝(应可控制到0.02m/m)。
3.检查超音波上模输出能量是否足够(不足时增加段数)。
4.检查治具定位与产品承受力是否稳合。
5.修改超音波导熔线。
超声波塑料焊接水、气密导熔线(焊线)设计我们欲求产品达到水、气密的功能时,定位与超声波导熔线是成败的重要关键,所以在产品设计时的考虑,如:定位、材质、肉厚,与超声波导熔线的对应比例有绝对的关系。
在一般水、气密的要求,导熔线高度应在0.5~0.8m/m 之范围(视产品肉厚而定),如低于0.5m/m 以下,要达到水气密的功能,除非定位设定要非常标准,而且肉厚有 5 m/m 以上,否则效果不佳。
一般要求水气密的产品其定位与超音波导熔线的方式如下:斜切式:适合水密性及大型产品之熔接,接触面角度=45°,x=w/2,d=0.3~0.8mm为佳。
阶梯尖式:适合水密性及防止外凸或龟裂之方法,接触面的角度= 45°,x=w/2,d=0.3~0.8mm为佳。
峰谷尖式:适合水密性且高强度熔接,d=0.3~0.6mm内侧接触面之高度h 依形状大小而有变化,但h 约在1~2mm左右。
产品实施超声波作业无法达到水、气密,除了超声波导熔线、治具定位、产品本身定位等因素外,超声波设定的条件也是一项主因。
我们在此更深入探讨引响水气密的另一原因(熔接条件),在我们实施超音波熔接作业时,求效率求快是最基本目标,但往往也忽略了其求效率的要领,正常有两种现象出现:一、下降速度、缓冲太快:此一形成的速度,使动态压力加上重力加速度将把超声波导熔线压扁,使导熔线无法发挥导熔的作用,形成假相熔接。
二、熔接时间过长:塑料产品因接收过长时间的热能,不仅使塑料材质熔化,更进而造成塑料组织焦化现象,产生砂孔,水或气即由此砂孔渗透而出。
这是一般生产技术者最不易发现之处。