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超声波熔接工艺. Maxwide UlTrasonic. LOGO. Ultrasonic Welding Technology. 台湾明和超音波工业股份有限公司 www.dl gd maxwide.com. 超声波熔接是一种快捷，干净，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！超声波熔接不但有连接装配功能而且具有防潮、防水的密封效果。. 什么是超声波熔接. 1. 节能环保
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超声波熔接工艺 Maxwide UlTrasonic LOGO Ultrasonic Welding Technology 台湾明和超音波工业股份有限公司 www.dlgdmaxwide.com
1.节能环保 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 5.焊接强度高，粘接牢固 6.焊点美观，可实现无缝焊接，防潮防水，气密性好 超声波熔接的优点
超声波熔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熔接机的焊头。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。 超声波熔接的工作原理
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。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。 超声波熔接的工作原理 焊头 HORN 振动能 熔合 工件
超声波熔接机的工作原理示意图 超声波熔接机工作原理图 电源 调幅器 焊头 换能器
No.1 明和超音波 MAXWIDE 其它： 美国必能信公司 Branson Rinco Sonitek Dukane 进口的超声波熔接机介绍
1.熔接 Welding 2.铆接 Staking 3.埋植 Insertion 4.成型 Swaging/Forming 5.点焊 Spot welding 6.切除 Degating 7.其它用途 Others 超声波熔接技术的应用
哪些材料可以用超声波来焊接呢? 由超声波的工作原理我们可以知道，超声波的实际功率并不大，工作时间短，所以产生的热量有限，所以一般只适用于一些熔点较低(400℃ 以下)的材料。主要以热塑性的聚合物即塑料为主。我们主要了解一下各种塑料的熔接特性。一般来说，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很有影响的。总的说来，愈硬的材料其传导力愈强。 超声波熔接适用的材料
由前面的公式中我们可以看到影响超声波熔接的能量的因素有哪些。其具体表现有哪些呢？由前面的公式中我们可以看到影响超声波熔接的能量的因素有哪些。其具体表现有哪些呢？ 1.气压 我们可以通过调压阀来调整，一般来说气压越大，能量越大 2.下降速度 超声波熔接机上有相应的旋钮，一般来说，下降速度越大， 能量越大 3.频率 超声波熔接机器都有固定的频率，频率越大，能量越大 4.振幅 振幅的变化因素比较多，就一般来说，振幅的调整可以通过 调幅器和焊头的设计来达到 5.时间 我们可以调整焊接机的焊接时间，时间越长，焊接的能量越大 6.保压时间 保压时间是在塑料熔化之后的保持气压的时间，时间越长， 形成的焊点越稳定，变形越小 影响超声波熔接能量的因素
让我们回顾一下之前的超声波熔接机的工作原理图。让我们回顾一下之前的超声波熔接机的工作原理图。 影响超声波熔接能量的因素 超声波熔接机工作原理图 电源 调幅器 焊头 换能器
换能器 Converter 作用:将电能转换成机械能 组成:陶瓷晶片和传动头 原理:电流经过换能器，令换能器内产生电磁振荡，再经过压电陶瓷片，令压电陶瓷片产生振动，振动经过金属头，传到调幅器 表面振幅:20KHz = 0.02mm 30KHz = 0.015mm 40KHz = 0.01mm 影响超声波熔接能量的因素(频率)
换能器的工作原理—磁伸缩 磁伸缩( Magnetostrictive Principle )
影响超声波熔接能量的因素(调幅器) 调幅器(Booster)
影响超声波熔接能量的因素(焊头) 焊头(Horn)
焊头通常是一个半波长的共振金属块，将振动能量传递到工件上焊头通常是一个半波长的共振金属块，将振动能量传递到工件上 焊头的材料一般选择钛合金，铝合金以及钢铁 焊头还可以根据需要进行以下的处理： 高碳钢嵌入 阳极处理 镀铬 影响超声波熔接能量的因素(焊头)
在焊接时需要对下面的工件进行固定及支撑，这也是非常重要的。固定的夹具称之为底模。在焊接时需要对下面的工件进行固定及支撑，这也是非常重要的。固定的夹具称之为底模。 底模的设计主要要考虑以下几点： 1.工件吻合 这就要求定位准确且牢固，使得工件在焊接的过 程中不会移动 2.工件支撑 要求支撑稳固，不然振幅会被消弱 3.定位及取放方便 缩短工作时间，提高生产率 4.其它特殊要求 超声波熔接夹具---底模(Fixture)
以MAXWIDE1526机型例 基本调整程序如下 超声波熔接机参数调校
调幅器选择 焊头调谐 焊头——工件——底模之间的校准 调整：行程速度 下降时间 机械式止动器 调整：焊接压力 焊接时间 保压时间
被焊工件 负载监控表 过载 负载 20%至95% 过载时候 压力较高 减低下降速度 降低动力触发值 用较低比例的调幅器 使用功率更大的焊机 工件的检查或试验 欠佳 良好 焊接不充分 增加焊接时间和压力 采用更高比例的调幅器 焊接过度 减少焊接时间或降低压力 采用较低比例的调幅器 参数记录
焊接面积-----面积越大,需要振幅越高 工件材料-----PP/PE/尼龙等较难焊的晶型树脂,需要的振幅较高 工件构造-----工件有细长的柱子或薄片等容易振裂的,应采用 较弱的振幅 调幅器的选择
能源供应部份必须调谐得与换能器、变幅杆（调幅器）、焊头的每种组合相配合能源供应部份必须调谐得与换能器、变幅杆（调幅器）、焊头的每种组合相配合 正常情况：测试时，负载表的读数应少于20% 异常情况：负载大于20% 应检查： A焊头是否锁紧？ B连接螺杆是否完好？ C连接面是否清洁？ D焊头是否有裂痕（用油涂于表面，测试音波时， 可见到裂痕位置 调谐器的选择
对位 焊头、工件与底模之间的对位 工件放于底模，将气压放掉，焊头用力往下拉，对准接触面 然后将底模在底板上固定好 行程 以方便取放工件为宜 切记不能将焊头直接接触底模或底板的金属等硬质材料，很可能会导致换能器的破坏。 对位与行程
1.压力过低,会延长焊接时间,使工件表面产生疤痕1.压力过低,会延长焊接时间,使工件表面产生疤痕 或质量不佳 2.压力过高,会使工件破裂,使界面结合欠佳, 甚至过载,而终止超声 压力
1.过长的焊接时间,会产生飞边或质量下降,特别是严格密封的1.过长的焊接时间,会产生飞边或质量下降,特别是严格密封的 场合下,更要注意, 2.过长的焊接时间,会使工件偏离焊接区、表面熔化或破裂， 特别是有孔部位、模合线上或头角处。 3.一般0.3S~0.5S,在有弹力装置、材料熔点高或材料有弹 性时,要加大保压时间。如：PP/PE等。 焊接时间与保压时间
