超聲波焊接機(jī)在焊接過(guò)程時(shí)，有哪些問(wèn)題需要注意的？
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責(zé)任編輯：東莞市欣宇超聲波機(jī)械有限公司
發(fā)表時(shí)間：2015-12-04
常見問(wèn)題
超聲波模具架設(shè)不準(zhǔn)確、受力不平
超聲波焊接后，內(nèi)部零件破壞
超聲波焊接后，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品尺寸不穩(wěn)
塑料產(chǎn)品材質(zhì)配合不當(dāng)
超聲波焊接后，發(fā)現(xiàn)變形扭曲
超聲波熔接后，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品尺寸不穩(wěn)定
超聲波熔接后時(shí)，產(chǎn)品總是單邊燙傷
一通電就有超聲波焊接的聲音
塑料件材料對(duì)超聲波焊接的影響
常見問(wèn)題
【1】超聲波模具架設(shè)不準(zhǔn)確、受力不平均
解決方案
在一般認(rèn)為超聲波塑料焊接機(jī)作業(yè)時(shí)，產(chǎn)品與模具表面只要接觸準(zhǔn)確就可以得到應(yīng)該的熔接效果，其實(shí)這只是表面的看法，超聲波既然是摩擦振動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生
音波傳導(dǎo)的現(xiàn)象。我們?nèi)绻麊沃挥^察硬件（模具）的穩(wěn)合程度，而忽略了整合型態(tài)的超聲波塑料焊接機(jī)作業(yè)方式，必定會(huì)產(chǎn)生舍本逐末或誤判的后果，所以在此必須
先強(qiáng)調(diào)超聲波塑料焊接機(jī)的作業(yè)方式是傳導(dǎo)音波，使成振動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)為熱能而熔接。這時(shí)候超聲波模具的穩(wěn)合程度、產(chǎn)品截面的高低、肉厚、深淺、材質(zhì)的組織，必定
無(wú)法是百分之百承受相同的壓力。
另一方面上模（Horn）輸出的能量，每一點(diǎn)都有其誤差值，并非整個(gè)面發(fā)出的能量都相同。就這整體而言，勢(shì)必產(chǎn)生產(chǎn)品熔接線熔接程度的差異。所以也就必須作修正，如何修正，那就是靠超聲波塑料焊接機(jī)本身的水平螺絲，或是貼較薄的膠帶或鋁箔來(lái)克服了。
【2】超聲波焊接后，內(nèi)部零件破壞
解決方案：
1、提早超聲波發(fā)振時(shí)間（避免接觸發(fā)振）。
2、降低壓力、減少超聲波焊接時(shí)間（降低強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)）。
3、減少機(jī)臺(tái)功率段數(shù)或小功率機(jī)臺(tái)。
4、降低超聲波模具擴(kuò)大比。
5、底模受力處墊緩沖橡膠。
6、底模與制品避免懸空或間隙。
7、HORN（上模）掏孔后重測(cè)頻率。
8、上模掏孔后貼上富彈性材料（如硅利康）。
【3】超聲波焊接后，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品尺寸不穩(wěn)定怎么調(diào)
解決方案：
1、增加熔接安全系數(shù)（依序由熔接時(shí)間、壓力、功率）。
2、啟用微調(diào)固定螺絲（應(yīng)可控制到 0.02m/m）。
3、檢查超聲波上模輸出能量是否足夠（不足時(shí)增加段數(shù)）。
4、檢查模具定位與產(chǎn)品承受力是否穩(wěn)合。
5、修改超聲波導(dǎo)熔線。
超聲波塑料焊接機(jī)常見問(wèn)題
【4】超聲波焊接后，產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)毛邊或溢料
解決方案：
1、降低壓力、減少超聲波焊接時(shí)間（降低強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)）。
2、減少機(jī)臺(tái)功率段數(shù)或小功率機(jī)臺(tái)。
3、降低超聲波模具擴(kuò)大比。
4、使用超聲波機(jī)臺(tái)微調(diào)定位固定。
5、修改超聲波導(dǎo)熔線。
超聲波塑料焊接機(jī)常見問(wèn)題
【5】塑料產(chǎn)品材質(zhì)配合不當(dāng)
解決方案：
每一種塑料材質(zhì)的熔點(diǎn)，各有不同，例如ABS塑料材質(zhì)的熔點(diǎn)約115℃，耐隆約175℃、PC在145℃以上、
PE約85℃為例：ABS與PE二種材質(zhì)的熔點(diǎn)差距太大，超聲波焊接勢(shì)必困難。而ABS與PC二種材質(zhì)，亦有差距，但已非前項(xiàng)差距如此之大，是以尚可熔
接，但在超聲波功率相同，能量擴(kuò)大相同的情況下，相異的塑料材質(zhì)，絕無(wú)法比相同材質(zhì)的熔接效果好。
【6】超聲波焊接后，發(fā)現(xiàn)變形扭曲
解決方案：
1、降低壓力（壓力最好在 2kg 以下）。
2、減少超聲波焊接時(shí)間（降低強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)）。
3、增加硬化時(shí)間（至少 0.8 秒以上）。
4、分析超聲波上下模是否可局部調(diào)整（非必要時(shí)）。
5、分析產(chǎn)品變形主因，予以改善。
【7】超聲波熔接后，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品尺寸不穩(wěn)定
1.增加熔接安全系數(shù)（依序由熔接時(shí)間、壓力、功率）。
2.啟用微調(diào)固定螺絲（應(yīng)可控制到0.02m/m）。
3.檢查超音波上模輸出能量是否足夠（不足時(shí)增加段數(shù)）。
4.檢查治具定位與產(chǎn)品承受力是否穩(wěn)合。
5.修改超音波導(dǎo)熔線。
【8】超聲波熔接后時(shí)，產(chǎn)品總是單邊燙傷
超音波振動(dòng)熔接，并非單純直線縱向振動(dòng)(撓曲與橫向振動(dòng)不在此本次討論中)，而是形成交叉式縱向下降振動(dòng)，而上模超音波輸出端能量亦是有一定的強(qiáng)弱分布點(diǎn)，氣壓、電壓、機(jī)臺(tái)雖決定功率輸出能量的穩(wěn)定性，但能量分布點(diǎn)亦呈現(xiàn)比例性增減。
如果發(fā)現(xiàn)超音波熔接時(shí)制品總是單點(diǎn)燙傷，即表示上模該點(diǎn)輸出能量與產(chǎn)品該點(diǎn)形成應(yīng)力對(duì)應(yīng)，此時(shí)若改變超音波振動(dòng)面的接觸點(diǎn)，將可改善熱能集束產(chǎn)生的燙傷。
超聲波焊接是熔接熱塑性塑料制品的高科技技術(shù)，各種熱塑性膠件均可使用超聲波焊接處理，而不需加溶劑，粘接劑或其他輔助品，其優(yōu)點(diǎn)是增加多倍生產(chǎn)率，降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
超聲波塑膠焊接原理:由發(fā)生器產(chǎn)生20KHZ，（或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)
工作表面及內(nèi)在分子間的磨擦而使傳導(dǎo)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)，使工件焊接口迅速溶化，繼而填充于接口間的空隙，當(dāng)振動(dòng)停止，工件
同時(shí)在一定的壓力下冷卻定型，便達(dá)成完美的焊接。
【9】一通電就有超聲波焊接的聲音，怎么解決
分析原因：
1.開機(jī)后電流表動(dòng)
2.開機(jī)后電流表不動(dòng)
解決方法：
1.檢測(cè)主板是否損壞，維修主板
2.沒(méi)多大問(wèn)題，可能受到干擾
【10】塑料件材料對(duì)超聲波焊接的影響
1.超聲波在塑料件中傳播，塑料件或多或少對(duì)超聲波能量有吸收和衰減，從而對(duì)超聲加工效果產(chǎn)生一定的影響，塑料一般有非晶體材料之分，按硬度有硬膠
和軟膠之分，還有模數(shù)的區(qū)分，通俗地來(lái)說(shuō)，硬度高，低熔點(diǎn)的塑料超聲加工性能優(yōu)于硬度低、高熔點(diǎn)的塑料。因此，這就牽涉到超聲波加工距離的遠(yuǎn)近問(wèn)題，
2、塑料件的加工條件對(duì)超聲焊接的影響
塑料件經(jīng)過(guò)注塑、擠壓或吹塑等的不同加工形式以及不同的加工條件都會(huì)形成對(duì)超聲焊接產(chǎn)生一定影響的因素。
A：濕度缺陷：濕度缺陷一般在制作有條紋或疏松的塑料件過(guò)程中形成，濕度缺陷在焊接中衰減有用能量，使密封位滲水，加長(zhǎng)焊接時(shí)間，所以濕度高的塑料件在焊接前要作烘干處理。如聚甲醛等。
B：注塑過(guò)程的影響：
注塑過(guò)程參數(shù)的調(diào)整會(huì)引致如下缺陷：
①尺寸變化(收縮、彎曲變形)
②重量變化
③表面損傷
④ 統(tǒng)一性不佳
C：保存期：塑料件注塑加工出來(lái)后，一般最少放置24小時(shí)后，再進(jìn)行焊接，以消除塑料件本身應(yīng)力、變形等因素。無(wú)定形塑料通過(guò)注塑出來(lái)的塑料件可不按此要求。
D：再生塑料
再生塑料的強(qiáng)度比較差，對(duì)超聲波焊接適應(yīng)性也較差，所以如用再生塑料，各種設(shè)計(jì)尺寸均要酌情加以考慮。
E：脫模劑和雜質(zhì)
脫模劑和雜質(zhì)對(duì)超聲波焊接有一定的影響。雖然超聲波加工時(shí)可將加工表面的溶劑、雜質(zhì)等震開，但對(duì)于要求密封、或在高超聲波工作原理
頻率高于人的聽覺上限（約為20000赫）的聲波，稱為超聲波，或稱為超聲。
超
聲波在媒質(zhì)中的反射、折射、衍射、散射等傳播規(guī)律，與可聽聲波的規(guī)律并沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別。但是超聲波的波長(zhǎng)很短，只有幾厘米，甚至千分之幾毫米。與可聽聲
波比較，超聲波具有許多奇異特性：傳播特性──超聲波的波長(zhǎng)很短，通常的障礙物的尺寸要比超聲波的波長(zhǎng)大好多倍，因此超聲波的衍射本領(lǐng)很差，它在均勻介質(zhì)
中能夠定向直線傳播，超聲波的波長(zhǎng)越短，這一特性就越顯著。功率特性──當(dāng)聲音在空氣中傳播時(shí)，推動(dòng)空氣中的微粒往復(fù)振動(dòng)而對(duì)微粒做功。聲波功率就是表示
聲波做功快慢的物理量。在相同強(qiáng)度下，聲波的頻率越高，它所具有的功率就越大。由于超聲波頻率很高，所以超聲波與一般聲波相比，它的功率是非常大的?？栈?/span>
作用──當(dāng)超聲波在液體中傳播時(shí)，由于液體微粒的劇烈振動(dòng)，會(huì)在液體內(nèi)部產(chǎn)生小空洞。這些小空洞迅速脹大和閉合，會(huì)使液體微粒之間發(fā)生猛烈的撞擊作用，從
而產(chǎn)生幾千到上萬(wàn)個(gè)大氣壓的壓強(qiáng)。微粒間這種劇烈的相互作用，會(huì)使液體的溫度驟然升高，起到了很好的攪拌作用，從而使兩種不相溶的液體（如水和油）發(fā)生乳
化，并且加速溶質(zhì)的溶解，加速化學(xué)反應(yīng)。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應(yīng)稱為超聲波的空化作用。
我們知道正確的波的物理定義是：振
動(dòng)在物體中的傳遞形成波。這樣波的形成必須有兩個(gè)條件：一是振動(dòng)源，二是傳播介質(zhì)。波的分類一般有如下幾種：一是根據(jù)振動(dòng)方向和傳播方向來(lái)分類。當(dāng)振動(dòng)方
向與傳播方向垂直時(shí)，稱為橫波。當(dāng)振動(dòng)方向與傳播方向一致時(shí)，稱為縱波。二是根據(jù)頻率分類，我們知道人耳敏感的聽覺范圍是20HZ-20000HZ，所以
在這個(gè)范圍之內(nèi)的波叫做聲波。低于這個(gè)范圍的波叫做次聲波，超過(guò)這個(gè)范圍的波叫超聲波。
波在物體里傳播，主要有以下的參數(shù)：一是速度V，二是
頻率F，三是波長(zhǎng)λ。三者之間的關(guān)系如下：V=F.λ。波在同一種物質(zhì)中傳播的速度是一定的，所以頻率不
同，波長(zhǎng)也就不同。另外，還需要考慮的一點(diǎn)就是波在物體里傳播始終都存在著衰減，傳播的距離越遠(yuǎn)，能量衰減也就越厲害，這在超聲波加工中也屬于考慮范
圍。
1、超聲波在塑料加工中的應(yīng)用原理：
塑料加工中所用的超聲波，現(xiàn)有的幾種工作頻率有15KHZ，18KHZ，20KHZ，40KHZ。其原理是利用縱波的波峰位傳遞振幅到塑料件的縫隙，在加壓的情況下，使兩個(gè)塑料件或其它件與塑料件接觸部位的分子相互撞擊產(chǎn)生融化，使接觸位塑料熔合，達(dá)到加工目的。
強(qiáng)度的情況下，應(yīng)盡可能去除。在有些情況下，先清洗塑料件是必要的。
