基本概述

大功率超聲波焊接機(jī)主要用于熱塑性塑料的二次連接，相比其他傳統(tǒng)工藝（如膠粘、電燙合或螺絲緊固等），具有生產(chǎn)效率高、焊接質(zhì)量好、環(huán)保又節(jié)能等顯著優(yōu)點(diǎn)。大功率超聲波焊接機(jī)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)械、包裝、汽配、漁具等行業(yè)，對(duì)ABS，PP，PE，PO，PC，PS等材質(zhì)，焊接效應(yīng)，能達(dá)到完美的超音波焊接效果。

 大功率超聲波焊接機(jī)的原理是熔接熱塑性塑料制品的高科技超聲波技術(shù)，各種熱塑性膠件均可使用超聲波熔接處理，而不需加 溶劑，粘接劑或其它輔助品。優(yōu)點(diǎn)是增加多倍生產(chǎn)率，降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量及安全生產(chǎn) 超聲波焊接原理是由發(fā)生器產(chǎn)生 20KHz(15KHz)的高壓、高頻信號(hào)，通過(guò)換能系統(tǒng)，把信號(hào)轉(zhuǎn)換為 高頻機(jī)械振動(dòng)，加于塑料制品工件上， 通過(guò)工件表面及在分子間的磨擦而使傳遞到接口的溫度升高，當(dāng)溫度達(dá)到此工件本身的熔點(diǎn)時(shí)，使工件 接口迅速熔化，繼而填充于接口間的空隙， 當(dāng)震動(dòng)停止，工件同時(shí)在一定的壓力下冷卻定形，便達(dá)成完美的焊接。常州鵬雷德15KHz 大功率超聲波焊接機(jī)，對(duì)焊接較軟的PE、PP 材料，以及直徑超大，長(zhǎng)度超長(zhǎng)塑膠焊件，具有獨(dú)特的效果，能滿足各種產(chǎn)品的需要。

作用

大功率超聲波焊接機(jī)由氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、超聲波發(fā)生器、換能器及工具頭和機(jī)械裝置等組成。

1、氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)

包括有：過(guò)滹器、減壓閥、油霧器、換向器、節(jié)流閥、氣缸等。

工作時(shí)首先由空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)沖程氣缸，以帶動(dòng)超聲換能器振動(dòng)系統(tǒng)上下移動(dòng)，動(dòng)力氣壓在大功率的超聲波焊接中氣壓根據(jù)焊接需要調(diào)定。

2、控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)由時(shí)間繼電器或集成電路時(shí)間定時(shí)器組成。主要功能是：一是控制氣傳動(dòng)系統(tǒng)工作，使其焊接時(shí)在定時(shí)控制下打開(kāi)氣路閥門，氣缸加壓使焊頭下降，以一定壓力壓住被焊物件，當(dāng)焊接完后保壓一段時(shí)間，然后控制系統(tǒng)將氣路閥門換向，使焊頭回升復(fù)位；二是控制超聲波發(fā)生器工作時(shí)間，常州鵬雷德控制系統(tǒng)使整個(gè)焊接過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，操作時(shí)只啟動(dòng)按鈕產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)脈沖，便能自動(dòng)地完在本次焊接全過(guò)程。整個(gè)控制系統(tǒng)的順序是：電源啟動(dòng)一觸發(fā)控制信號(hào) 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)，氣缸加壓焊頭下降并壓住焊觸發(fā)超聲發(fā)生器工作，發(fā)射超聲并保持一定焊接時(shí)間 去除超聲發(fā)射 繼續(xù)保持一定壓力時(shí)間 退壓，焊頭回升 焊接結(jié)束。

3、超聲波發(fā)生器

（1）大功率超聲波塑料焊接機(jī)，發(fā)生器信號(hào)采用鎖相式頻率自動(dòng)跟蹤電路，使發(fā)生器輸出的頻率基本上與換能器諧振頻率一致。

（2）功率在500W以上的超聲波塑料焊接機(jī)所用發(fā)生器采用自激式功率振蕩器，也具有一定的頻率跟蹤能力。

4、超聲波塑料焊接機(jī)使用的聲學(xué)系統(tǒng)

（1）換能器

大功率超聲波塑料焊接機(jī)用的聲學(xué)系統(tǒng)包括三個(gè)部分：1驅(qū)動(dòng)部分2固定部分3工作部分。在以上三個(gè)組成部分中，驅(qū)動(dòng)是核心，一般采用螺栓夾緊的縱向振動(dòng)換能器，其中半波長(zhǎng)縱向振子與四分之一的波長(zhǎng)縱向振子，半波長(zhǎng)縱向振與半波長(zhǎng)聚能器相連接組成一個(gè)全波長(zhǎng)塑料焊接換能器，而四分之一波長(zhǎng)縱向振子與四分之一波長(zhǎng)聚能器相連，組成一個(gè)半波長(zhǎng)換能器。

（2）工具頭

對(duì)不同的焊接對(duì)象需要有不同工具頭，不管是近場(chǎng)焊接還是傳輸焊接，只有半波長(zhǎng)的工具頭才能使焊接端面達(dá)到最大的振幅。工具頭，有帶振幅放大的和不帶振幅放大的兩種，常州鵬雷德塑料焊接機(jī)用聲學(xué)系統(tǒng)工具頭，所用材料通常為鋁合金，其端面鍍硬質(zhì)合金，功率較大時(shí)也有用鈦合金材料制成的，該材料疲勞強(qiáng)度比鋁合金高一倍多。

熔接特性

苯藝烯共聚物,質(zhì)輕，兼具軔性，剛性與耐化學(xué)品性，用途廣泛，此材質(zhì)導(dǎo)熱性佳，特別適合超聲波溶接。

General purpose ps

一般聚苯乙烯,比重輕，對(duì)水及化學(xué)物之抗蝕性強(qiáng)，安定、絕緣性佳，特別適合于射出及押出成形，常用于玩具、裝飾品、盂洗設(shè)備、磐子、透鏡、浮動(dòng)輪等的制造。由于彈強(qiáng)性系數(shù)高，適合超聲波熔接。

Acrylics

壓克力,硬度大、耐重?fù)?、不受酸之作用，有高度光學(xué)明晰性，著色性良好，常用于汽車尾燈、義表板、獎(jiǎng)?wù)?、水龍頭把手等。用于超聲波溶接時(shí)，須注意衰明度問(wèn)題。

Impact ps

耐重?fù)艟郾揭蚁?/span>

Acetal

縮醛,抗張及耐壓強(qiáng)度高，耐磨性佳，最具強(qiáng)軔及強(qiáng)性，常用作接練、螺絲、軸承、滾筒、廚房用具等，因磨系數(shù)低，用超聲波熔接時(shí)需高振動(dòng)幅度及較長(zhǎng)的熔接時(shí)間。

20-30% glass Filled PS

?？棌?qiáng)化聚苯乙烯

Celluloeics

酯酸織維性物質(zhì) ,超聲波振動(dòng)時(shí)材質(zhì)易變化變色，接觸面不易吸收能量，熔接較困難。

Unmodified PP

聚丙烯 ,比重輕，有良好絕緣性，強(qiáng)度高，能耐熱及化學(xué)劑的侵蝕，抽絲后可制成繩綱等織品。制品有玩具、行李箱、音樂(lè)外殼、電氣絕緣物、食品包裝等。本材質(zhì)因彈性系數(shù)低，易衰減聲波振動(dòng)，較難熔接。

ABS

丙烯晴丁二烯

工作要領(lǐng)

注意焊頭不可以任意修改，否則會(huì)改變其諧振頻率及機(jī)械強(qiáng)度，容易導(dǎo)致?lián)Q能器或電器零件損壞。

超聲波焊接機(jī)操作要領(lǐng)：

機(jī)器工作原理：

將220V/50HZ的電源供電，轉(zhuǎn)變?yōu)?0KHz或15KHz的高壓電能，利用換能器轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，機(jī)械振動(dòng)經(jīng)二級(jí)桿放大經(jīng)焊頭傳遞至被加工物，利用空氣壓力，產(chǎn)生工件接觸面加壓摩擦熔接的效果。

安裝程序：

A：將機(jī)架上的三根電纜分別接入底座和發(fā)生器的插座上，并擰緊。

B：安裝好換能器系統(tǒng)，并擰緊固定螺絲。

C：調(diào)整機(jī)架高度并擰緊機(jī)體固定把手。

D：觀察底座上急停開(kāi)關(guān)是否復(fù)位，如未，請(qǐng)復(fù)位。

E：連接好氣源及電源，并接好地線。

F：將焊頭與二級(jí)桿之間的接觸面擦拭干凈，在兩個(gè)端面上涂抹少量硅油或黃油，將螺桿擰入焊頭一邊擰緊，然后將焊頭與二級(jí)桿這宰用螺桿連接，并用板手鎖緊。

G：操作前，請(qǐng)務(wù)必做超聲檢測(cè)，以確定發(fā)生器頻率與換能器系統(tǒng)機(jī)械諧振頻率一致。尤其是更換焊頭或改變輸出振幅之后，不可疏忽。

超聲波檢測(cè)：

為了達(dá)到最佳的使用效果并維護(hù)本機(jī)的性能，調(diào)整發(fā)生器與換能器系統(tǒng)的諧振，非常重要。

A：調(diào)諧前，確保焊頭與二級(jí)桿之間必需鎖緊。調(diào)諧時(shí)，焊頭不要接觸其它物品。

B：打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，此時(shí)電源指示燈亮。

C：按下超聲波測(cè)試開(kāi)關(guān)，并注視負(fù)載表，（如電流表指針超30%或超過(guò)2A，則按下超聲測(cè)試開(kāi)關(guān)的時(shí)間要非常短），調(diào)整調(diào)諧電感，左右旋轉(zhuǎn)直到負(fù)載電表批示在最小位置，通常在5%-15%或300MA-900MA之間。

D：因本機(jī)設(shè)有卡位，所以調(diào)諧電感的調(diào)整范圍只有360度，如焊頭的頻率同20KHZ或15KHZ相差較遠(yuǎn)時(shí)，需打開(kāi)機(jī)蓋，拆開(kāi)固定位進(jìn)行調(diào)整。

注意

（1）：調(diào)整調(diào)諧電感時(shí)，負(fù)載表電流大小變化，并非表示功率輸出大小，只表示發(fā)生器與換能器能器系統(tǒng)諧振程度，（電流越小，諧振越

好）。如需要較大振幅輸出，可改變二級(jí)桿的品種。（15KHz機(jī)還可調(diào)整振幅調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)，但不可在有超聲波時(shí)調(diào)整振幅調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)，以防

高壓電擊。）

（2）：負(fù)載表空載時(shí)，表示諧振程度；帶負(fù)載時(shí)，表示輸出能量。

（3）：調(diào)諧時(shí)，如過(guò)載指示燈亮，應(yīng)立即松開(kāi)測(cè)試開(kāi)關(guān)，過(guò)5秒鐘之后，調(diào)整調(diào)諧電感，再做超聲波檢測(cè)。

（4）：正確的調(diào)諧非常重要，如果無(wú)法達(dá)到正常情況，請(qǐng)參照故障檢測(cè)表，不可勉強(qiáng)使用，以免損壞機(jī)器。

校模：

為達(dá)到高的生產(chǎn)效率，焊頭與塑料件之間的距離應(yīng)盡量縮短但仍需留有足夠的空間方便取放塑料件。

1將塑料件放在底座中調(diào)整氣壓在2Kg左右，利用焊頭升降開(kāi)關(guān)來(lái)使上下摸對(duì)準(zhǔn)。

2選擇適合的焊頭與塑料件之間的距離鎖緊機(jī)架固定把手。

3調(diào)整限位螺栓使焊頭下降壓緊塑料件之后仍有0.2mm左右的空間。（對(duì)于焊接深度要求較高的塑料件，此空間相應(yīng)加大）。

4調(diào)整焊接、保壓時(shí)間、氣壓、試焊樣件。

5觀察樣件,如發(fā)現(xiàn)焊接不均勻,則需要細(xì)調(diào)底座的平衡,一般原則為焊接部位熔接越厲害,則應(yīng)調(diào)低，在底座相反位置墊上紙片等抬高底座對(duì)應(yīng)位置，使塑料件與焊頭吻合良好。

影響塑料件超聲加工的

因素如下：

（1）接觸面的設(shè)計(jì) （2）焊接線的設(shè)計(jì) （3）塑料材質(zhì)

（4）塑料件外形和尺寸 （5）焊接面與焊頭之間距離 （6）焊頭的設(shè)計(jì)

（7）焊頭的振幅 （8）校模的準(zhǔn)確性 （9）焊接壓力、時(shí)間參數(shù)的選擇

超聲波焊接操作步驟：選擇振幅、二級(jí)桿調(diào)諧頻率、校模

過(guò)熔時(shí)： 減小熔接時(shí)間,壓力降低振幅段數(shù)

焊接不夠：增加熔接時(shí)間或氣壓；增加振幅段數(shù)；改用較大功率機(jī)型；選擇較大比例二級(jí)桿； 確定所有參數(shù)。

超聲波焊接方法

一、 熔接法：

　　常州鵬雷德超聲波超高頻率振動(dòng)的焊頭在適度壓力下，使二塊塑膠的接合面產(chǎn)生磨擦熱而瞬間熔融接合，焊接強(qiáng)度可與本體媲美，采用合適的工件和合理的接口設(shè)計(jì)，可達(dá)到水密及氣密，并免除采用輔助品所帶來(lái)的不便，實(shí)現(xiàn)高效清潔的熔接。

　　二、 鉚焊法：

　　將超聲波超高頻率振動(dòng)的焊頭，壓著塑膠品突出的梢頭，使其瞬間發(fā)熱融成為鉚釘形狀，使不同材質(zhì)的材料機(jī)械鉚合在一起。

　　三、 埋植：

　　借著焊頭之傳道及適當(dāng)之壓力，瞬間將金屬零件（如螺母、螺桿等）擠入預(yù)留入塑膠孔內(nèi)，固定在一定深度，完成后無(wú)論拉力、扭力均可媲美傳統(tǒng)模具內(nèi)成型之強(qiáng)度，可免除射出模受損及射出緩慢之缺點(diǎn)。

　　四、 成型：

　　本方法與鉚焊法類似，將凹狀的焊頭壓著于塑膠品外圈，焊頭發(fā)出超音波超高頻振動(dòng)后將塑膠溶融成形而包覆于金屬物件使其固定，且外觀光滑美觀、此方法多使用在電子類、喇叭之固定成形，及化妝品類之鏡片固定等。

　　五、 點(diǎn)焊：

　　A、 將二片塑膠分點(diǎn)熔接無(wú)需預(yù)先設(shè)計(jì)焊線，達(dá)到熔接目的。

　　B、 對(duì)比較大型工件，不易設(shè)計(jì)焊線的工件進(jìn)行分點(diǎn)焊接，而達(dá)到熔接效果，可同時(shí)點(diǎn)焊多點(diǎn)。

　　六、 切割封口：

超聲波焊接原理      運(yùn)用超音波瞬間發(fā)振工作原理，對(duì)化纖織物進(jìn)行切割，其優(yōu)點(diǎn)切口光潔不開(kāi)裂、不拉絲。

基本特點(diǎn)

1．全國(guó)唯一采用IC，全晶體自動(dòng)回路，可選擇能量及焊接全自動(dòng)能量控制及頻率調(diào)節(jié)，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)后仍能保證產(chǎn)品質(zhì)量；

2．采用自動(dòng)控制系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)便，具有功率大，效率高的特點(diǎn)；

3．附加過(guò)電壓及過(guò)電源保證安全，可減少故障，保障安全的重要性；

4．采用四點(diǎn)平衡調(diào)整式架模迅速確實(shí)。

應(yīng)用范圍

大功率超聲波焊接機(jī)，實(shí)例：

　　日用品業(yè)：粉盒、化妝鏡、發(fā)梳、鎖圈、保溫杯、密封式容器、調(diào)味瓶、水管接頭、提把、

　　瓶蓋、食品容器、汽車燈罩、汽車水箱等。

　　玩具業(yè)：各式球類玩具、文具、水槍、塑料禮品、音樂(lè)玩具、及各式塑料玩具等。

　　電器業(yè)：電子鐘、蒸氣熨斗、吸塵器、電話、計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)、電風(fēng)扇、電池等。

　　汽車制造業(yè)：方向燈、照后鏡、各類塑料成品等。

各種注塑而成的削減件及熔接熱塑性塑料制品，金屬同塑膠之埋植等。

焊接范圍：玩具業(yè)、文具業(yè)、家電業(yè)、電子業(yè)、食品業(yè)、通信業(yè)、交通業(yè)、航天航空等運(yùn)輸業(yè)。