内容提醒:操做方法: 1、 机械工做道理: 将 220V/50HZ 的电源供电, 改变为 20KHz 或 15KHz 的高压电能, 操纵换能器转换成机械能, 机械振动经二级杆放大经焊头传送至被加工物, 操纵空气压力, 发生工件接触面加压摩擦熔接的结果。 2、 安拆法式: A: 将机架上的三根电缆别离接入底座和发生器的插座上, 并拧紧。 B: 安拆好换能器系统, 并拧紧固定螺丝。 C: 调零件架高度并拧紧机体固定把手。 D: 察看底座上急停开关能否复位, 如未, 请复位。 E: 毗连好气源及电源, 并接好地线。 F: 将焊头取二级杆之间的接触面擦拭清洁, 正在两个端面上涂抹少量硅油或黄油, 将螺…

  操做方法: 1、 机械工做道理: 将 220V/50HZ 的电源供电, 改变为 20KHz 或 15KHz 的高压电能, 操纵换能器转换成机械能, 机械振动经二级杆放大经焊头传送至被加工物, 操纵空气压力, 发生工件接触面加压摩擦熔接的结果。 2、 安拆法式: A: 将机架上的三根电缆别离接入底座和发生器的插座上, 并拧紧。 B: 安拆好换能器系统, 并拧紧固定螺丝。 C: 调零件架高度并拧紧机体固定把手。 D: 察看底座上急停开关能否复位, 如未, 请复位。 E: 毗连好气源及电源, 并接好地线。 F: 将焊头取二级杆之间的接触面擦拭清洁, 正在两个端面上涂抹少量硅油或黄油, 将螺杆拧入焊头一边拧紧, 然后将焊头取二级杆这宰用螺杆毗连, 并用板手锁紧。 G: 操做前, 请务必做超声检测, 以确定发生器频次取换能器系统机械谐振频次分歧。 特别是改换焊头或改变输出振幅之后, 不成疏忽。 3、 超声波检测: 为了达到最佳的利用结果并本机的机能, 调整发生器取换能器系统的谐振, 很是主要。 A: 调谐前, 确保焊头取二级杆之间必需锁紧。 调谐时, 焊头不要接触其它物品。 B: 打开电源开关, 此时电源灯亮。 C: 按下超声波测试开关, 并凝视负载表,( 如电流表指针超 30%或跨越 2A, 则按下超声测试开关的时间要很是短), 调整调谐电感, 摆布扭转曲到负载电表批示正在最小,凡是正在 5%-15%或 300MA-900MA之间。 D: 因本机设有卡位, 所以调谐电感的调整范畴只要 360 度, 如焊头的频次同 20KHZ 或15KHZ 相差较远时, 需打开机盖, 拆开固定位进行调整。 4、 校模: 为达到高的出产效率, 焊头取塑料件之间的距离应尽量缩短但仍需留有脚够的空间便利取放塑料件。 1、 将塑料件放正在底座中调整气压正在 2Kg 摆布, 操纵焊头起落开关来使上下摸瞄准。 2、 选择适合的焊头取塑料件之间的距离锁紧机架固定把手。 3、 调整限位螺栓使焊头下降压紧塑料件之后仍有 0.2mm 摆布的空间。( 对于焊接深度要求较高的塑料件, 此空间响应加大)。 4、 调整焊接、 保压时间、 气压、 试焊样件。 5、 察看样件,如发觉焊接不服均,则需要细调底座的均衡,一般准绳为焊接部位熔接越厉害,则应调低, 正在底座相反垫上纸片 等抬高底座对应, 使塑料件取焊头吻合优良。 6、 ( 附记): 影响塑料件超声加工的要素如下: ( 1)、 接触面的设想 ( 2)、 焊接线) 塑料件外形和尺寸 ( 5) 焊接面取焊头之间距离 ( 6) 焊头的设想 ( 7) 焊头的振幅 ( 8) 校模的精确性 (9) 焊接压力、 时间参数的选择 超声波道理: 我们晓得准确的波的物理定义是: 振动正在物体中的传送构成波。 如许波的构成必需有两个前提: 一是振动源, 二是介质。 波的分类一般有如下几种: 一是按照振动标的目的和方历来分类。 当振动标的目的取标的目的垂曲时, 称为横波。 当振动标的目的取标的目的分歧时, 称为纵波。 二是按照频次分类, 我们知耳的听觉范畴是 20HZ-20000HZ,所以正在这个范畴之内的波叫做声波。 低于这个范畴的波叫做次声波, 跨越这个范畴的波叫超声波。 波正在物体里, 次要有以下的参数: 一是速度 V, 二是频次 F, 三是波长 。 三者之间的关系如下: V=F.。 波正在统一种物质中的速度是必然的, 所以频次分歧, 波长也就分歧。 别的, 还需要考虑的一点就是波正在物体里一直都存正在着衰减, 的距离越远, 能量衰减也就越厉害, 这正在超声波加工中也属于考虑范畴。 1、 超声波正在塑料加工中的使用道理: 塑料加工中所用的超声波, 现有的几种工做频次有 15KHZ, 18KHZ, 20KHZ, 40KHZ。其道理是操纵纵波的波峰位传送振幅到塑料件的裂缝, 正在加压的环境下, 使两个塑料件或其它件取塑料件接触部位的彼此撞击发生融化, 使接触位塑料熔合, 达到加工目标。 2、 超声波焊机的构成部门和道理 超声波焊接机次要由如下几个部门构成: 发生器、 气动部门、 法式节制部门, 换能器部门。 发生器次要感化是将工频 50HZ 的电源操纵电子线成高频( 例如 20KHZ) 的高压电波。 气动部门次要感化是正在加工过程中完成加压、 保压等压力工做需要。 法式节制部门节制整部机械的工做流程, 做到分歧的加工结果。 换能器部门是将发生器发生的高压电波转换成机械振动, 颠末传送、 放大、 达到加工概况。 现正在国内使用较多的发生器一般有两种: 一种是以美国 BRANSON 公司为代表, 所采用的桥式功放电, 电采用相位, 工做频次一般为 20KHZ。 其长处是电转换效率高, 错误谬误是频次调理电感调理范畴窄, 频次机能较差。 另一个错误谬误是功率不成能做得很大, 最大也就是 3KW 摆布; 另一种是型机械, 遍及采用 B 类功放、 过流、桥式反馈。 长处是功率能够做得较大( 如 4.2KW), 频次机能好, 大功率环境下一般采用 15KHZ 的工做频次。错误谬误是电效率较低, 15KHZ 的工做频次是人耳所能听到的,反映出噪声较大; 别的还有、 、 倭国的采用频次从动手艺的机械。 因其价钱较高 , 国内并不常见。 换能器部门由三部门构成: 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)。 ① 换能器(TRANSDUCER): 换能器的感化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能够使用。 A: 磁致伸缩效应。 B: 压电效应的反效应。 磁致伸缩效应正在晚期的超声波使用中较常利用, 其长处是可做的功率容量大;错误谬误是效率低, 制为难度大, 难于多量量工业出产。 自从朗之万压电陶瓷换能器的发现, 使压电效应反效应的使用得以普遍采纳。 压电陶瓷换能器具有转换效率高, 多量量出产等长处, 错误谬误是制做的功率容量偏小。 现有的超声波机械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正在两头, 通过螺杆慎密毗连而制成的。 凡是的换能器输出的振幅为 10m 摆布。 ② 变幅杆( BOOSTER): 变幅杆本身就是一条金属柱, 通过外形的设想, 能够将换能器传送过来的振幅进行放大, 达到加工塑料件所需能量振幅, 相当于加热的温度,如我们常用的 ABS、 AS塑料所需的加工振幅为 20m 摆布; 尼龙、 聚丙稀所需的加工振幅为 50m 摆布。 ③ 焊头( HORN): 焊头的感化是对于特定的塑料件制做, 合适塑料件的外形、 加工范畴等要求。 换能器、 变幅杆、 焊头均设想为所工做的超声频次的半波长, 所以它们的尺寸和外形均要颠末出格的设想; 任何的改动均可能引致频次、 加工结果的改变, 它们需专业制做。耐用按照所采用的材料分歧, 尺寸也会有所分歧。 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。 因为超声波是不断地以 20KHZ 摆布高频振动的, 所以材料的要求很是高, 并不是通俗的材料所能承受的。 4、 超声波焊接机的参数及调理方式: 一般的超声波焊接机上有如下的参数是能够调理的: A: 超声波发生器上的调谐旋钮: 这是超声波焊机最环节的一个调理旋钮。 其调理目标是使超声波发生器所发出的高压电信号频次同换能器部门的机械谐振频次分歧。 方式是轻触测试开关、 摆布设防该旋钮, 使负载的电流为最小, 即可完成调谐步调。 B: 振幅档: 此旋钮有些机种上没有这个旋钮, 其功能是通过调理发生器的输出电压, 达到高速输出振幅的目标。 C: 气动部门: 包罗调速器、 气压调理旋钮。 调速器用于调理气缸的上、 下速度。 气压调理旋钮调理工做气压。 D: 熔接时间 ( WELD TIME): 用于调理超声波发射的时间, 一般的塑料件熔接时间为 0.6S以下, 凡是跨越 1.5S熔接时间均可视做失败熔接( 可视做振幅不敷, 或设想不合理)。 E: 保压时间( HOLD TIME): 保压时间相当于加工塑料件之后的固化时间, 凡是若是塑料件的固定位设置得好, 此时间可不消考虑, 若是塑料件内部有弹簧等部件, 该时间应响应调长 F: 触发调理: 触发调理有两种体例, 一种是延时触发。 这种调理一般为延迟时间(DELAY TIME)。 其所指为从触发机械起头到超声波发射为止的时间。 通过调理, 可实现先发射超声波再熔接, 或先压紧塑料件再触发超声波。 另一种是压力触发。 这种触发体例常见于美国 BRANSON 形式的超声波焊接机中, 其道理是调理压紧塑料件的力度来 触发超声波。 对于较大的塑料件, 为防止起振失败, 多采用先触发超声波再熔接, 或以较小的触发力度。 5、 塑料件材料对超声波焊接的影响 超声波正在塑料件中, 塑料件或多或少对超声波能量有接收和衰减, 从而对超声加工结果发生必然的影响, 塑料一般有非晶体材料之分, 按硬度有硬胶和软胶之分, 还有模数的区分, 通俗地来说, 硬度高, 低熔点的塑料超声加工机能优于硬度低、 高熔点的塑料。 因而, 这就牵扯到超声波加工距离的远近问题, 详见第 7 节远、 近距离焊接。 6、 塑料件的加工前提对超声焊接的影响 塑料件颠末注塑、 挤压或吹塑等的分歧加工形式以及分歧的加工前提城市构成对超声焊接发生必然影响的要素。 A: 湿度缺陷: 湿度缺陷一般正在制做有条纹或松散的塑料件过程中构成, 湿度缺陷正在焊接中衰减有用能量, 使密封位渗水, 加长焊接时间, 所以湿度高的塑料件正在焊接前要做烘干处置。 如聚甲醛等。 B: 注塑过程的影响: 注塑过程参数的调整会引致如下缺陷: ① 尺寸变化(收缩、 弯曲变形) ② 分量变化 ③ 概况毁伤 ④ 同一性欠安 C: 保留期: 塑料件注塑加工出来后, 一般起码放置 24 小时后, 再进行焊接, 以消弭塑料件本身应力、 变形等要素。 无定形塑料通过注塑出来的塑料件可不按此要求。 D: 再生塑料 再生塑料的强度比力差, 对超声波焊接顺应性也较差, 所以如用再生塑料, 各类设想尺寸均要酌情加以考虑。 E: 脱模剂和杂质 脱模剂和杂质对超声波焊接有必然的影响。 虽然超声波加工时可将加工概况的溶剂、 杂质等震开, 但对于要求密封、 或正在高强度的环境下, 应尽可能去除。 正在有些环境下, 先清洗塑料件是需要的。 7、 塑料件的设想 现代注塑体例能无效供给比力完满的焊接用塑胶件。 当我们决定用超声波焊接手艺完成熔应时, 塑料件的布局设想必需起首考虑如下几点: ① 焊缝的大小(即要考虑所需强度) ② 能否需要水密、 气密 ③ 能否需要完满的外不雅 ④ 避免塑料熔化或合成物的溢出 ⑤ 能否适合焊头加工要求 焊接质量能够通过下面几点的节制来获得: ① 材质 ② 塑料件的布局 ③ 焊接线的和设想 ④ 焊接面的大小 ⑤ 上下概况的和松紧度 ⑥ 焊头取塑料件的接触面 ⑦ 顺畅的焊接径 ⑧ 底模的支撑 为了获得完满的、 可反复的熔焊体例, 必需遵照三个次要设想标的目的: ① 最后接触的两个概况必需小, 以便将所需能 接时间)来完成熔接。 ② 找到适合的固定和对齐的方式, 如; 塑料件的接插孔、 台阶或企口之类。 ③ 环绕着毗连界面的焊接面必需是同一并且彼此慎密接触的。 若是可能的话, 接触面尽量正在统一个平面上, 如许可使能量转换时连结分歧。 下面就对塑料件设想中的要点进行分类举例申明: 7.1 全体塑料件的设想 7.1.1 塑料件的布局 塑料件必需有必然的刚性及脚够的壁厚。 太薄的壁厚有必然的性, 超声波焊接时是需要加压的, 一般气压为 2-6Kg f/cm2。 所以塑料件必需正在加压环境下根基不变形。 7.1.2 罐状或箱形塑料等, 正在其接触焊头的概况会惹起共振而构成一些集中的能量聚核心, 从而发生烧伤、 穿孔的环境( 如图 1 所示), 正在设想时能够正在罐状顶部做如下考虑: 7.1.5 塑料件的孔和间隙 如被焊头接触的零件有孔或其它启齿, 则正在超声波传送过程中会发生干扰和衰减。( 如图4 所示)。 按照村料类型( 特别是半晶体材料) 和孔的大小, 正在启齿的下端会间接呈现少量焊接或完全熔不到的环境, 因而要尽量预以避免。 7.1.6 塑料件中薄而弯曲的传送布局 被焊头接触的塑料件的外形中, 若是有薄而弯曲的布局, 并且需要用来传送超声波能量的时候, 出格对于半晶体材料, 超声波震动很难传送到加 7.1.7 近距离和远距离焊接 近距离焊接指被焊接位距离焊头接触位正在 6mm 以内, 远距离焊接则大于 6mm。 超声波焊接中的能量正在塑料件传送时会被衰减, 尤以半晶体材料为甚。 正在非晶体塑猜中,因为的无序陈列, 振动根基不衰减地传送。 衰减正在低硬度塑料里也较厉害。 因引,设想时, 要出格留意到要让脚够的能量伟到加工区域。 远距离焊接, 对于硬胶( 如 PS、 ABS、彩天下平台。 AS、 PMMA) 等比力适合, 一些半晶体塑料( 如POM、 PETP、 PBTB、 PA) 通过合适的外形设想也可用于远距离焊接。 7.1.8 塑料件焊头接触面的设想 注塑件能够设想成任何外形, 可是超声波焊头并不克不及随便制做。 外形、 长短均可能影响焊头频次、 振幅等参数。 焊头的设想需要有一个基准面, 即按照其工件频次决定的基准 频次面。 基准频次面一般占到焊头概况的 70%以上的面积, 所以, 注塑件概况的突起等外形最好小于整个塑料尔后 30%。 滑润、 圆弧过渡的塑料件概况, 则此尺度能够恰当放宽。 且凸起位尽量位于塑料件的中部或对称设想。 塑料件焊头接触面至多大于熔接面, 且尽量对正焊接位。 过小的焊头接触面( 如图 6 所示), 会惹起较大的毁伤和变形, 以及不抱负的熔接结果。 正在焊头概况伤纹, 或其外形取塑料件共同有少许差别的环境下, 焊接进, 会正在塑料件概况留下伤痕。 避免方式是: 正在焊头取塑料件概况之间垫薄膜( 例如 PE膜等)。 .2 焊接线的设想 焊接线是超声波间接感化熔化的部门, 其根基的两种设想体例: ① 能量导向 ② 剪切设想 所有其它的变化都可归类于这两品种型或混和类型。 7.2.1 能量导向 能量导向是一种典型的正在将被焊接的一个面注塑出突起三角形柱。 能量导向的根基功能是: 集中能量, 使其快速软化和熔化接触面。 能量导向答应快速焊接, 同时获得最大的力度。 正在这种导向中, 其材料正在部门流向接触面。 能量导向晶态材猜中最常用的方式。 能量导向柱的大小和取决于如下几点: ① 材料 ② 塑料件布局 ③ 利用要求。 图 7 所示为能量导向柱的典型尺寸。 当利用较易焊接的材料, 如聚苯乙稀等硬度高、 熔点低的材料时, 高度最低为 0.25mm。 当材料为半晶体材料或高温夹杂脂时( 如聚乙碳), 则高度至多要为 0.5mm。 当用能量导历来焊接半晶体树脂时( 如乙缩荃、 尼龙),最大的毗连力次要从能量导向柱的底盘宽度来获得。 没有法则申明能量导向应做正在塑料件哪一面, 特殊环境要通过尝试来确定。 当两个塑料件村质、 强度分歧时, 能量导向一般设置正在熔点高和强度低的一面。 按照塑料件要求( 例如水密、 气密性、 强度等), 能量导向设想能够组合、 分段设想。 例如: 只是需要必然的强度的环境下, 分段能量导向经常采用( 例如手机电池 7.2.2 能量导向设想中对位体例的设想 上下塑料件正在焊接过程中都要对位精确, 限位高度一般不低于 1mm, 上下塑料平行松动位必需很小, 一般小于 0.05mm。 根基的能量导向可归并为毗连设想, 而不是简单的对接, 包罗对位体例。 采用能量导向的分歧毗连设想后例子包罗以下几种: 插销定位: 插销定位中应插销件的强度, 防止超声波震断。 企口定位: 采用这种设想的益处是防止表里溢料, 并供给校准, 材料容易有加强密封性 的获得。 但这种方式要求凸出零件的斜位裂缝, 因而使零件更难于注塑, 同时, 减小了焊接面, 强度不如间接完全对接。 底模定位: , 塑料件的设想变得简单, 但对底模要求高。 凡是会引致塑料件的平行移位,同时底模固定太紧会影响出产效率。 焊头加底模定位: 如图 16 所示, 采用这种设想一般用于特殊环境, 并不适用及常用。 其它环境: A: 如图 17 所示, 为大型塑料件可用的一种体例, 应留意的是下支持模具必需支持住凸缘, 上塑料件凸缘必需接触焊头, 上塑料件的上概况离凸缘不克不及太远, 如需要环境下,可采用多焊头布局。 B: 如毗连中采用能量导向, 且将两个焊面注成磨砂概况, 可添加摩擦和节制熔化, 改善整个焊接的质量和力度。 凡是磨砂深度是 0.07mm-0.15mm。 8.5 超声波金属埋插 螺纹内置件、 内置螺丝或其它金属部件均可通过超声波将其埋入塑料件。 通过设想金属件及塑料件, 高的扭力系数及强度均可获得 对应分歧高度的埋插要求, 可用子母焊头来进行加工。 小焊头的和高度相对应分歧的和要求 对于比力长的金属件, 一般固定金属, 而正在塑料部件上施以超声波。 ① 金属件能平稳地安放正在塑料孔内.一般金属件做成斜形件,塑料孔做成台阶、曲、 或斜形。 正在塑料孔顶部的要比金属件的底大 0.1-0.2mm。 便于金属件的安放。加工前金属件稳妥放置, 并连结垂曲。 ② 安拆孔的底部取底部塑料应有 R0.2mm 的加强位或添加加强筋, 安拆孔的强度。 ③ 安拆孔曲径应比埋插金属件小, 埋插过程中塑料的熔接量必然要大于至多等于金属边位固定纹所需塑料量。 另金属边固定位的纹要够粗、 够大, 以强度。 ④ 塑料孔底部应留下空余位 1-3mm, 用于熔融塑料的走位。 ⑤ 为扭力和强度, 安拆孔壁的厚度必需不小于 1.5mm, 或者最好大于 2mm。 埋插过程中呈现埋插件摆动的环境, 可通过如下体例处理: ① 减小超声波能量, 即将振幅降低。 ② 下降速度和压力减小。 别的, 埋插过程中, 金属概况会有小部门擦伤踪迹。 埋插过程中一般答应金属概况比塑料概况高 0.1mm。 所以埋插过程中支撑面应是金属概况, 所以金属件概况最设想一个较大平面支持以垂曲及均衡。 如图 33 所示。 埋插的强度按照设想和塑料分歧而有所分歧。 8.6 超声波切割 化纤成分含量跨越 65%的无纺布或化纤布均可用超声波来进行分条、 切割。 超声波切割可持续或滚动进行, 按照焊头或底模的外形设想, 可切割出分歧图案, 但要考虑印模的磨损。 超声波切割的长处是无飞边、 走丝现象。 8.7 超声波用于无纺布熔接 超声波另一种特殊用处是将无纺布等熔接正在塑料件上, 两种分歧的塑料本身是不相熔的, 现实上是下塑料件熔渗至无纺布将无纺布固定。 一般正在塑料件上设想熔接线 多层薄片 的熔接 超声波能将多层卡片 簿或织物或 PVC薄膜等熔接起来。 超声波能量穿透材料使之熔正在一路, 一般需正在焊头上做出齿状、 网状、 条状的纹, 正在熔合出来的塑料件概况构成斑纹。例如相簿两头骨的熔接。 一般有 6-24 层。 有三角形或条状的斑纹。 超声波工做道理: 热可塑性胶的超声波加工,是操纵工做接面间高频次的而使间急速发生热量,当此热量脚够熔化工做时,遏制超声波发振,此时工件接面由熔接而固化,完成加工法式. 凡是用于塑胶加工的频次有 20KHZ 和 15KHZ,此中 20KHZ 是正在人类听觉之外,故称为超声波.但 15KHZ 仍正在人类听觉范畴之内. 超声波机构道理: 将 220V 60HZ改变为 15KHZ(或 20KHZ)之高压电能,操纵振动子转换成机械能.如斯的机械振动,经由传动子,焊头传至加工物,并操纵空气压力,发生工做接面之结果.振动子和传动子安拆正在振筒内,外接焊头,操纵空气系统和节制回,正在事先设定之前提下起落,以完成操做法式. 影响超声波加工之要素: 1.塑胶才质 2.导能点的设想 3.校模的精确性 4.工件四周之温度 5.焊头之设想 6.焊头的按振幅 7.底座的设想支持 8.接触面或交面的设想 9.工做物的外形和尺寸 10.侧壁和交面的程度厚度 11.概况洁净取处置(如烤漆或电渡) 12.传送到工件物上的能量 13.分歧材质塑胶的调合性 14.表里正在的阻尼要素,如治具底座或内拆物之障碍

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