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超聲波焊接機的調試方法及工作原理

作者:總管理員   時間:2021-12-29 11:02:05  來源:未知   瀏覽:3776次

一般的超聲波焊接機上有如下的參數是可以調節的:

A:超聲波發生器上的調諧旋鈕:這是超聲波焊機最關鍵的一個調節旋鈕。其調節目的是使超聲波發生器所發出的高壓電信號頻率同換能器部分的機械諧振頻率一致。方法是輕觸測試開關、左右設防該旋鈕,使負載指示的電流為最小,即可完成調諧步驟。

B:振幅檔:此旋鈕有些機種上沒有這個旋鈕,其功能是通過調節發生器的輸出電壓,達到高速輸出振幅的目的。

C:氣動部分:包括調速器、氣壓調節旋鈕。調速器用于調節氣缸的上、下速度。氣壓調節旋鈕調節工作氣壓。

D:熔接時間(WELD TIME):用于調節超聲波發射的時間,一般的塑料件熔接時間為 0.6S以下,通常超過1.5S熔接時間均可視作失敗熔接(可視作振幅不夠,或設計不合理)。

E:保壓時間(HOLD TIME):保壓時間相當于加工塑料件之后的固化時間,通常如果塑料件的固定位設置得好,此時間可不用考慮,如果塑料件內部有彈簧等部件,該時間應相應調長。

F:觸發調節:觸發調節有兩種方式,一種是延時觸發。這種調節一般指示為延遲時間(DELAY TIME)。其所指為從觸發機器開始到超聲波發射為止的時間。通過調節,可實現先發射超聲波再熔接,或先壓緊塑料件再觸發超聲波。另一種是壓力觸發。這種觸發方式常見于美國BRANSON 8400和8700形式的超聲波焊接機中,其原理是調節壓緊塑料件的力度來觸發超聲波。對于較大的塑料件,為防止起振失敗,多采用先觸發超聲波再熔接,或以較小的觸發力度

調試方法

一、超音波熔接后,移位了怎么辦?
《解決方法》
1.降低熔接壓力。
2.底模加高,使其超過熔接線 2mm 以上。
3.使用超音波傳導熔接。
4.上模(HRON)壓到產品才發振。
5.修改塑料產品,增強定位。

二、超音波熔接后,產生傷痕(斷、震裂、燙傷)怎么辦?
《解決方法》
1.降低壓力。
2.減少延遲時間(提早發振))。
3.減少熔接時間。
4.引用介質覆蓋(如PE袋)。
5.模治具表面處理(硬化或鍍鉻)。
6.機臺段數降低或減少上模擴大比。
7.易震裂或斷之產品,治具宜制成緩沖,如軟性樹脂或覆蓋軟木塞等(此項指不影響熔接強度)。
8.易斷裂產品于直角處加R角。

三、超音波熔接后,發現變形扭曲怎么辦?
《解決方法》
1.降低壓力(壓力最好在 2kg 以下)。
2.減少超音波熔接時間(降低強度標準)。
3.增加硬化時間(至少 0.8 秒以上)。
4.分析超音波上下模是否可局部調整(非必要時)。
5.分析產品變形主因,予以改善。

四、超音波熔接后,內部零件破壞怎么辦?
《解決方法》
1.提早超音波發振時間(避免接觸發振)。
2.降低壓力、減少超音波熔接時間(降低強度標準)。
3.減少機臺功率段數或小功率機臺。
4.降低超音波模具擴大比。
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)逃孔后重測頻率。
8.上模逃孔后貼上富彈性材料(如硅利康)。

五、超音波熔接后,產品發現毛邊或溢料怎么辦?
《解決方法》
1.降低壓力、減少超音波熔接時間(降低強度標準)。
2.減少機臺功率段數或小功率機臺。
3.降低超音波模具擴大比。
4.使用超音波機臺微調定位固定。
5.修改超音波導熔線。

六、超音波熔接后,發現產品尺寸不穩定怎么辦?
《對策》
1.增加熔接安全系數(依序由熔接時間、壓力、功率)。
2.啟用微調固定螺絲(應可控制到 0.02mm)。
3.檢查超音波上模輸出能量是否足夠(不足時增加段數)。
4.檢查治具定位與產品承受力是否穩合。
5.修改超音波導熔線。

七、超音波熔接后時,總是單邊燙傷怎么辦?
《解析》
超音波振動熔接,并非單純直線縱向振動(撓曲與橫向振動不在此討論),而是形成交叉式縱向下降振動,而上模超音波輸出端能量亦是有一定的強弱分布點,氣壓、電壓、機臺雖決定功率輸出能量的穩定性,但能量分布點亦呈現比例性增減,如果發現超音波熔接時制品總是單點燙傷,即表示上模該點輸出能量與產品該點形成應力對應,此時若改變超音波振動面的接觸點,將可改善熱能集束產生的燙傷。
《解決方法》
1.本方法僅適用平面上模。
2.模具表面處理(鍍鉻或硬化陽極)-仍無效。
3.覆蓋塑料袋-仍無效。
4.上模旋轉 180 度。


超聲波焊接機工作原理:

我們知道正確的波的物理定義是:振動在物體中的傳遞形成波。這樣波的形成必須有兩個條件:一是振動源,二是傳播介質。波的分類一般有如下幾種:一是根據振動方向和傳播方向來分類。當振動方向與傳播方向垂直時,稱為橫波。當振動方向與傳播方向一致時,稱為縱波。二是根據頻率分類,我們知道人耳敏感的聽覺范圍是20HZ-20000HZ,所以在這個范圍之內的波叫做聲波。低于這個范圍的波叫做次聲波,超過這個范圍的波叫超聲波。


波在物體里傳播,主要有以下的參數:一是速度V,二是頻率F,三是波長λ。三者之間的關系如下:V=F.λ。波在同一種物質中傳播的速度是一定的,所以頻率不同,波長也就不同。另外,還需要考慮的一點就是波在物體里傳播始終都存在著衰減,傳播的距離越遠,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用原理:

塑料加工中所用的超聲波,現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,使兩個塑料件或其它件與塑料件接觸部位的分子相互撞擊產生融化,使接觸位塑料熔合,達到加工目的。


2、 超聲波焊機的組成部分和原理

超聲波焊接機主要由如下幾個部分組成:發生器、氣動部分、程序控制部分,換能器部分。

發生器主要作用是將工頻50HZ的電源利用電子線路轉化成高頻(例如20KHZ)的高壓電波。

氣動部分主要作用是在加工過程中完成加壓、保壓等壓力工作需要。

程序控制部分控制整部機器的工作流程,做到一致的加工效果。

換能器部分是將發生器產生的高壓電波轉換成機械振動,經過傳遞、放大、達到加工表面。



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