超聲波焊接機(jī)在焊接過程時(shí),有哪些問題需要注意的?
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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
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.檢測主板是否損壞,維修主板
2.沒多大問題,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,通俗地來說,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:注塑過程的影響:
注塑過程參數(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。無定形塑料通過注塑出來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)律并沒有本質(zhì)上的區(qū)別。但是超聲波的波長很短,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──超聲波的波長很短,通常的障礙物的尺寸要比超聲波的波長大好多倍,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。空化
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。