《超声波焊接机培训资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《超声波焊接机培训资料（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、超声波焊接机知识超声波塑料焊接机的工作原理。当超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动， 这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即 两个焊接的交界面处声阻大,因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差，一时 还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力 后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型， 这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的,焊接强度能接近于原材料强度。 超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅，所加压力及焊接时间等三个因 素，焊接时间和焊头压力是可以调节的,振幅由换能器和变幅
2、杆决定。这三个量 相互用有个适宜值,能量超过适宜值时，塑料的熔解量就大,焊接物易变形;若能量 小,则不易焊牢，所加的压力也不能达大。这个最佳压力是焊接部分的边长与边缘每1mm的最佳压力之积.超声波焊接原理 基本原理是利用换能器，使高频电子能转换为高频机械振动，超声波焊接是在塑 胶组件上，通过二万周/秒（20KHZ）之高频振动，使塑胶和塑料胶和金属而产生一 秒钟二万次的高速熟磨擦，令塑 胶溶合。按其方式可分为直接与传导二种熔接法。 直接熔接：即先使材质如线或带相互重叠，固定于塑胶熔接机之夹具上，让其能 量转换器（HORN） 直接在上面产生音波振动效能而熔接。超声波在塑料加工中的应用原理：塑料加工
3、中所用的超声波，现有的几种工作频率有15KHZ, 18KHZ, 2 0KHZ,4 OKH Z。其原理是利用纵波的波峰位传递振幅到塑料件的缝隙，在加压的情况 下，使两个塑料件或其它件与塑料件接触部位的分子相互撞击产生融化，使接触 位塑料熔合，达到加工目的。超声波焊机的组成部分 超声波焊接机主要由如下几个部分组成：发生器、气动部分、程序控制部分，换 能器部分。发生器主要作用是将工频5 0HZ的电源利用电子线路转化成高频（例如2 0KH Z）的高压电波. 气动部分主要作用是在加工过程中完成加压、保压等压力工作需要。 程序控制部分控制整部机器的工作流程，做到一致的加工效果. 换能器部分是将发生器产生的
4、高压电波转换成机械振动 ，经过传递、放大、达到 加工表面。3。换能器部分由三部分组成:换能器（TRANSDUCER）;增幅器（又称二级杆、 变幅杆BOOSTER）；焊头（又称焊模,HORN或SONTRODE）。换能器（TRANSDUCER）：换能器的作用是将电信号转换成机械振动信号. 将电信号转换成机械振动信号有两种物理效应可以应用 .A ：磁致伸缩效应. B ： 压电效应的反效应。磁致伸缩效应在早期的超声波应用中较常使用 ,其优点是可 做的功率容量大；缺点是转化效率低，制作难度大,难于大批量工业生产.自从朗 之万压电陶瓷换能器的发明，使压电效应反效应的应用得以广泛采纳。压电陶瓷 换能器具有转
5、换效率高，大批量生产等优点 ,缺点是制作的功率容量偏小。现有 的超声波机器一般都采用压电陶瓷换能器。压电陶瓷换能器是用两个金属的前后 负载块将压电陶瓷夹在中间,通过螺杆紧密连接而制成的。通常的换能器输出的 振幅为10/im左右。焊头（HORN）：焊头的作用是对于特定的塑料件制作，符合塑料件的形 状、加工范围等要求。换能器、变幅杆、焊头均设计为所工作的超声频率的半波长，所以它们的尺寸和 形状均要经过特别的设计;任何的改动均可能引致频率、加工效果的改变,它们需 专业制作。耐用根据所采用的材料不同，尺寸也会有所不同。适合做超声波的换 能器、变幅杆和焊头的材料有：钛合金、铝合金、合金钢等。由于超声波是
6、不停 地以2 0 KHZ左右咼频振动的，所以材料的要求非常咼，并不是普通的材料所能 承受的.超声波工作原理：热可塑性塑料的超声波加工,是利用工作接面间咼频率的摩擦而使分子间急速产 生热量,当此热量足够熔化工作时,停止超声波发振，此时工件接面由熔融而固化, 完成加工程序。通常用于塑料加工的频率有2 0KHZ和1 5KHZ，其中20KHZ仍在人类听觉之外， 故称为超声波，但1 5KHZ仍在人类听觉范围只内。超声波机构原理：将22 0 V, 5 0HZ转变为15 KHZ（或20KHZ）之高压电能，利用震动子转换成 机械能。如此的机械振动，经由传动子，焊头传至加工物，并利用空气压力，产 生工作接面之摩
7、擦效果。振动子和传动子装置在振筒内，外接焊头，利用空压系 统和控制回路，在事先设定之条件下升降，以完成操作程序。组件功用说明：1。延迟时间设定：调整开始发振时间，在限制开关动作后09.9 9秒开始发振。 2熔接时间设定:调整熔接时间长短，在延迟时间终了发振09。99秒之范围。 3硬化时间设定:调整发振终了工作物熔接处冷却定型时间在09.99秒之范围。4。计数器:工作循环次数记录用，附有归零压扣。5。调整及压力表：工作压力之指示及调整压力用。6。声波调整：调整振动子系与发振回路之共振匹配，使转换效率达到理想.7振幅表：显示声波空载或负载工作之振幅强弱.8. 电源开关及灯:电源开关之控制，及指示开
8、路之信号9。选择开关（自动/手动/声波检查） :自动或手动之选择，及作声波空载检视之 按纽。10 .声波出力调整纽：声波出力段数之设定用，12段为一般使用,34段为 强力输出用.11声波过载灯：显示声波过载之不正常，需做声波调整，至过载灯不会显示为 止。 （若仍无法解除，请来电洽询）1 2频率指示:调试机器时做机器频率显示13 焊头:传动振动能量于工作物之上，使之熔接。14 上升/下降缓冲调整：调整孔位于机台侧面可适当调整，使升降惯性适中。15 下降速度调整:调整合理适当之下降工作速度用.16 熔接位置视窗:检视正常熔接时焊头压附工作物之状况.17.最低点微调螺丝：在熔接熔化块，或外形尺寸需精
9、确时使用可限制汽缸之下 降。18 水平微调螺丝:调整此四支螺丝,可使焊头平均压附在工作物上。19 输出电缆及插座：联接机体振动子系统与发振箱线路用。2 0控制电缆及插座:联接机体控制单元与发振箱自动控制回路用。 21接地螺母：电子回路之接地线连接用，漏电时之安全保障。2 2保险丝座：电子线路之过载保护。机器安装法：1 .将发振箱放置于机体附近操作员易于观察及调整之处。 2接地:将地线一端接地，另一端接于发振箱后面之接地旋钮。3。发振箱与机体联接：将机体之输出电缆插头及控制电缆插头接于发振箱插座 及机体插座上4接空压源：将高压气压管引清净干燥之空压源与熔接机体上空气滤清器入口 接头以管束结合锁紧
10、.5接电源：发振箱后面之电源线及插头，请接上AC2 2 0 VJ60/50HZ电源。 各部调整及熔接前准备工作：1。装焊头：(1) 先将换能器(CONE)及焊头(HORN)以及焊头螺丝，以酒精或汽油擦 洗干净，再将焊头螺丝及换能器，焊头结合面抹上一层薄薄的黄油脂再将焊头螺 丝锁于焊头上。注意：换能器，焊头之结合面若有损伤时 ,振动之传达效率会递 减,应谨保养。(2) 再紧固 4 支焊头水平调整螺丝，将换能器固定在其旋转范围之中间位置处.(3) 把焊头用手旋入换能器到不能回转为止。(4 )以焊头锁紧扳手焊头旋紧(约30 0 Kg/ cm之扭力)，此时特别注意不让换能器旋转,以防止转梢扭断.(若发
11、现旋转则 4 支焊头水平调整螺丝要再紧固些)。2. 焊头调整：(1) 调整准备: 打开气压源，并调整压力至2kg/Cml 打开发振箱上之总电源开关，此时电源指示灯亮。(2) 焊头方向调整：放松 4 支水平调整螺丝，将焊头之方位与工作物对正，再按机体升降开关使焊 头压附工作物。(3) 焊头水平调整：轻拍焊头四周，使焊头与工作物吻合状况后，平均固定 4支水平调整螺丝.(4) 焊头高低位置调整:若工作物之熔接对于高低需准备时,调整最低点微调螺丝顶于升降筒在熔接后 最适当位置。( 5)熔接准备：依工作物之状况，设定出力段数于适当位置。(应从低段数试起以维寿命)再 按声波检查开关,并转声波调整螺丝，使振
12、幅表之指示在最低刻度为止。注意:按 声波检查开关,应按下三秒停止一秒间歇方式，以维护振动子寿命. 熔接操作:熔接延迟时间及硬化时间设定方法1. 手动/ 自动：手动自动转换。2.声波检测:测试声波是否正常。3. 1.00S:时间增加1秒。4. 0. 10S：时间增加0.1秒。5. 0. 01 S :时间增加0. 01秒。6。设定：设定延迟时间/熔接时间和硬化时间7 .时间显示：显示全部时间时为自动待机状态，数字全部显示为“0”时机器处于手 动状态，数字为单组时间显示另两组不显示时为设定状态。（每三个数字（8. 8 8） 为一组时间，共三组时间）时间设定方法:1. 按“设定”钮，延迟时间与熔接时间
13、变暗不显示，硬化时间处于设定状态。此时可 通过时间设定键增加相应的时间（例：按1。 00S 键及增加1秒，依次类推按0.1 0S及增加0。1秒，按0.01 S增加0。01秒）.时间为循环式设定，及相应的时 间到“9以后在增加时间及又从“0”开始。（例：时间显示为9.9 9时，按1.00S 键后时间即变为 0.99。）2。延迟时间和硬化时间与熔接时间调整方法相同。按设定键一次为硬化时间设 定，再按一次为熔接时间设定，再按一次为延迟时间设定。再按一次及回到工作 状态。（三组时间中单一显示的一组时间及为正在设定的时间。 ）3 完成上述之各部调整及熔接前准备后，按手动/自动按钮，使机器处与自动状 态。
14、 （三组时间均显示为正常的预设时间）4. 熔接按钮试熔接，熔接机即可自动熔接工作一次.5. 视察熔接工作状况及熔接后工作物形态，再调整焊头，并重新设定工作条件，再 试熔，重复调整至工作物理想熔接条件。（延迟时间、硬化时间之设定，从较长 时间递减设定至理想条件，声波出力及熔接时间之设定，则需由小而大渐增方式 设定，以维护振动子之寿命.）4. 设定至理想熔接条件后。即可从事作业生产，生产前，首先将计数器归零，及 做声波检查，并清除工作机上不必要之物品，再行作业。熔接动作说明：1. 焊头下降:在发振箱导入电源及气压源接通后，按下熔接按钮（WELD），焊头 即下降。2. 延迟时间：焊头下降至限制开关动
15、作之同时，延迟时间计时器即开始计时。3. 熔接时间：延迟时间计时终了之同时，熔接时间计时器即开始计时，振动子同 时发振熔接。4. 硬化时间：熔接时间计时终了之同时，硬化时间计时器即开始计时.5. 焊头上升：硬化时间计时终了，焊头随之上升，计数器即累计一次，完成一次 循环动作。注意事项：1。本机请勿置于潮湿或多尘及过热之场所，机器上方勿放置流体物，平时注意整 洁，随时擦拭，但不可使用液体清洗。2. 人体请勿重压于发振之焊头，以免灼伤，自动操作中遇危险请按紧急按钮（EMERGENCY STOP）.3. 非本公司设计之焊头请勿使用在本机台上.4。声波检查在无负荷时，振幅表勿超过1 A,超过1A时请调整声波调整螺丝， 若经调整仍不能降至1A以下，则可能焊头或机台有异常，请联络本公司处理。5. 按声波检查开关以间歇方式按下，勿连续按超过三秒以维护振动子寿命。6. 在操作时（有负荷状态）,振动表勿超过红色区（在标准型熔接机时）若指示超过 时，以降低压力，减少出力段数，及调整声波调整之 ,若经过调整，仍不能降下 时,请联络本公司处理。7本机之振动子及发振机内有高压线路,除了外部作业之调整外，使用客户请勿 做机内之修护.8. 焊头本身是依熔接物来决定,且必须配合振动系统之共振，所以焊头应使用本公 司设计制造之产品,以免损害振动系统。9. 空压源注意清洁，本机之空气滤清器（
