超声波焊接工艺标准
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超声波焊接工艺标准
作业指导书
文件名称： 超声波焊接工艺标准
文件编号：
71-02-WI-003 生效日期： 2011年06月15日
版本号： _____________ A ___________
适用范畴： 所有超声波熔接作业
受控正本 受控副本
彭志云
保密等级：内部 文件制定/修改情形记录
版次 修改内容 编写/ 修改人 审核 批准 修改日期
A 首版 彭志云
2011-06-15
1目的：
建立超声波焊接工艺标准，为各分公司超声波焊接作业及超声波焊接工艺调整、超声波焊接关键工序的治理提供 理论指导，从而规范各分公司超声波焊接作业，保证超声波焊接产品品质，提高生产效率。
2适用范畴：
适用于各分公司所有超声波焊接作业。 3人员要求:
3.1 超声波焊接岗位作业人员上岗条件必须满足:
3.1.1 初中以上学历，入职1个月以上的职员。
3.1.2 工作态度积极，有上进心并有较强的学习能力，有长期为公司服务的意愿。
3.2 职员必须通过理论知识和实际操作培训并经考核合格，取得该关键岗位上岗资格证后方可正式上岗。
3.2.1 超声波焊接工序作业人员上岗前要进行理论知识的培训，培训要紧内容包括：一线超声波焊接职员对焊接原
理，焊接过程，焊接方法，焊接质量的评定等；并现场指导职员操作，教会职员具体的操作步骤；对作业产
生的不良品的辨别及处理方法等；最后是对职员进行本工序其它要求培训：厂牌要与上岗证配套使用，关键
工位标识牌的正确配戴，作业指导书的识别，关键工序WI的张贴等，并安排对所培训的内容进行具体的实际
操作
上岗证
3.2.2 IE部对通过关键工序上岗资格培训的人员，依照人员实际所具备的相关条件及培训结果如实填写《关键工序
上岗资格评定表》并建立档案，作为关键工序上岗的考核依据。
4设备认识:
4.1 什么是超声波焊接
超声波焊接是一种快捷，洁净，有效的装配工艺，用来装配处理热塑性塑料配件，及一些合成构件的方法。目
前被运用的塑胶制品与之间的粘结，塑胶制品与金属配件的粘结及其它非塑胶材料之间的粘结！它取代了溶剂
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
的密封成效
4.2 超声波焊接的优点
4.2.1. 节能环保
4.2.2. 无需装备散烟散热的通风装置
4.2.3. 成本低,效率高 粘胶机械牢固及其它的粘接工艺是 广艮**电工乂上才■小4
* P仆司
・一工1工: 1
一匚 4.2.4. 容易实现自动化生产
4.2.5. 焊接强度高，粘接牢固
4.2.6. 焊点美观，可实现无缝焊接，防潮防水，气密性好
超声波焊接机要紧由如下几个分组成：发生器、气动分、程序操纵分、换能器分。
5超声波焊接的工作原理:
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截了当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 暂保持压力能够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，然而其焊接强度却 接近是一块连着的材料。
如下图所示，振动能量从焊头传递到工件，工件之间的摩擦产生的热量将工件熔接面熔化，从而焊接成一体。
工件焊头
HORN
熔合 发生器要紧作用是将工频50HZ的电源利用电子线路转化成高频（例如20KHZ）的高压电 6超声波熔接技术的应用
6.1 铆接-Staking
6.1.2圆盖铆接方式-Dome Stake 6.1.1 标准铆接方式-Standard Profile 超声波熔接机工作原理图
\AA
换能器 焊头
After
After 电、田府nn 倜幅器 6.1.3咬花成型铆接方式-Knurled Stake
6.1.4平头铆接方式-Flush Stake
6.1.5中空铆接方式-Hollow Stake
6.1.6 高压铆接方式-High Pressure Stake
6.1.7 埋植-Insertion
6.1.8 成型-Swaging/Forming
7超声波熔接适用的材料
由超声波的工作原理我们能够明白，超声波的实际功率并不大，工作时刻短，因此产生的热量有限，因此一样只 适用于一些熔点较低（400℃以下）的材料。要紧以热塑性的聚合物即塑料为主。我们要紧了解一下各种塑料的熔接特 性。一样来说，聚合物的熔点越高，其焊接所需的超音波能量越多。材料的硬度对其是否能有效传输超音速振动是专 门有阻碍的。总的说来，愈硬的材料其传导力愈强。
7.1塑料熔接特性
材料 塑料熔接特性
ABS丙烯晴丁二烯 苯乙烯共聚物 质轻，兼具韧性，刚性与耐化学品性，用途广泛，热性佳，专门适合超声波溶接不管近距离或远距离熔接，均 可得到良好成效。
Acrylics 压克力 硬度大、耐冲击、不受酸之作用，有高度光学明晰性，著色性良好，常用于汽车尾灯、外表板、奖章、水龙头 把手等。用于超声波熔接时，须注意衰明度问题，就易熔接。
Acetal
缩醛 抗张及耐压强度高，耐磨性佳，最具强韧及弹性，常用作拉练、螺丝、轴承、滚筒、厨房用具等，因磨擦系数
低，用超声波熔接时需高振动幅度及较长的熔接时刻。
Celluloeics
酯酸纤维性物质 抗张及耐压强度高，耐磨性佳，最具强韧及弹性，常用作拉练、螺丝、轴承、滚筒、厨房用具等，因磨擦系数
低，用超声波熔接时需高振动幅度及较长的熔接时刻。
Noryl
聚苯醚 超声波振动时材质易变化变色，接触面不易吸取能量，熔接较困难。
Nylon 尼龙 性极韧、电性佳、绝缘度高，常用为电子零件等。因熔点高，所需熔接时刻长，振幅高。难于焊接.
P C .
聚碳酸脂 材质强韧，耐磨损，摩擦系数极低，耐酸，常用作轴承、齿轮、管子、厨房用具、毛刷等。用超声波熔接时， 因熔点高，所需熔接时刻长，熔接前先经烘乾会较易熔接。
Higl Density PE 高密度聚乙烯 比重小，在低温及室温下富柔曲性，防水、防蚀、可制成各种颜色。价格低的产品，常用于皿盘、封装薄膜、 软水管、奶瓶、软绳等。密度越高越适合于超声波熔接。 Low Density PE 低密度聚乙烯
General purpose PS
一样聚苯乙烯
比重轻，对水及化学物之抗蚀性强，安定、绝缘性佳，专门适合于射出及押出成形。常用于玩具、装饰品、孟 洗设备、盘子、透镜、浮动轮等的制造。由于弹性系数高,不管是近距离或远距离的超声波熔接均极适合。 PS
聚苯乙烯
Impact 20-30% glass
Filled PS
耐冲击玻纤强化聚苯
乙烯
Unmodified PP
聚丙烯 比重轻，有良好绝缘性，强度高，能耐热及化学剂的腐蚀，抽丝后可制绳纲等织品。制品有玩具、行李箱、音 响外壳、电气绝缘物、食品包装等。本材质因弹性系数低，易衰减声波振动，帮远距离熔接需注意其成效，较难 于焊接。
PVC
聚氯乙烯 电性佳，耐弱化学品，低温性佳，具难燃性，常用于各种合成皮软管、胶膜等，材质柔软，易衰减音波振动， 熔接面易劣化。
Polyster 聚酸脂 熔接能量大
Polysulfone
聚飒 质硬、强度大、具韧性、长期受热不阻碍其电性能，常用为电视机零件护盖、马达零件等。因熔接点高，需较 高之能量熔接。
Polypheny lene
Qxide(ppo) 聚氧化二甲苯 耐热与耐湿性，耐化学品，不性蒸汽，常用作端子、转子、外壳、叶轮和管件等，熔点高，需较高之能量熔接。
Phenoxy
苯氧树脂 性韧、富延展性、热安定性，熔点高，需较高之能量熔接。
SAN
苯乙烯丙烯晴 拉伸强度及压缩强度高，常用为盘管薄壁零件、打字机带卷轴，超声波熔接成效好。
热塑性塑料
超声波焊接的 A
B ABS/ 聚碳 酸酯
合金
（赛 柯乐
800） 聚
甲 丙
烯 丙烯 酸系 多元
共聚 物 丁
纤维 素
（CA, 氟
聚 尼
龙 亚苯 基-氧 化物 为主
的树 脂（诺 里尔） 聚酰 胺-酰 亚胺
（托
郎） 聚
碳
相容性示例图表 S 醛 腈
烯-苯
乙 烯 CAB,
CAP) 合
物
酸
酯
ABS ■ ■
■ O
ABS/聚碳酸酯 合金（赛柯乐
800） ■ ■
O
■
聚甲醛
■
丙烯腈 ■ O
■ O
O
O
丙烯酸系多元 共聚物 O
O ■
丁二烯-苯乙烯
■
纤维素
(CA,CAB,CAP)
■
氟聚合物
■
尼龙
■
亚苯基-氧化物
为主的树脂 （诺里尔）
O
■
O
聚酰胺-酰亚胺
（托郎）
■
聚碳酸酯
■
O
O
■
热塑性聚酯
■
聚乙烯
聚甲基戊烯
聚苯硫
聚丙烯
聚苯乙烯
O
O
■
聚飒
O
聚氯乙烯 O
SAN-NAS-ASA O
O O
O
黑方块的表示两种塑料的相容性好，容易进行超声波焊接；圆圈表示在某些情形下相容， 空格表示两种塑料相容性专门差，不易焊接。 焊接性能尚可；
表中所列仪快参考,因为熟知的变化可导致结果略有差异.
7.2.超声波焊接面设计
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