超音波应用原理

1、.超声波的应用原理是，利用超声波振动频率，用接触摩擦产生热能使塑料熔融结合，现在一般的有每秒2万次(20khz )和每秒1.5万次(15khz )两种，还有几种特殊的振动频率，限于纸面根据其方式，可以分为直接和传导两种熔敷法。 直接熔敷：即使线和胶带等材质重叠(例如铆接、埋设等)，固定在塑料熔敷机上的夹具，在其能量转换器(horn )上也会产生直接声波振动性能进行熔敷。 传导熔敷：即熔敷时，从超声波振动，隔一段距离，薮的声波振动就会传导熔敷(例如，塑料外壳熔敷等)。 可以熔敷除.特征、a .特氟隆以外的热塑性塑料。 b .焊接时间极短，通常在0.05秒1秒的范围内。 c .可以通过水、油等介质

2、熔敷在接合面上。 d .焊接效果达到实用水平。 e .可以直接传导熔敷。 f .融合能量因塑料材质而异，超声波振动的材质并非全部，只选择适合发生的振动面发热，因此产品表面没有损伤是传导融合的特色。 用硬塑料材质熔敷的话，熔敷效果会更好。 g .超声波熔敷不会产生化学药品那样的毒性，是具有安全性的熔敷加工。应用、超声波的应用范围非常广泛，一般我们都知道在医学上应用，但在工业领域，大家发现对自己的产品，或者超声波也在自己所属产品的应用范围内，超声波也能提高你的效率和质量，这也是我们共同的愿望其应用范围是：1.焊接。 2 .埋入。 3 .成型。 4 .铆接。 5 .点焊。 6 .振动落下(切除)。

3、7 .热熔。 除第7项热熔是超声波熔粘变化外，其馀都是超声波的主要功能。架设模具，放松1机台升降手柄，上升到某种程度(因模具而异)。 2拧松微动升降调整螺钉，使其最低。 3关于手动位置进行选择。 4用双手按下下降开关(此时，内部熔敷位置线对应于红外线下)。 安装5HORN后再拧紧(注意horn的螺钉是否拧紧，注意平衡螺钉是否拧紧)约1000KG-CM的力拧紧。 6 .放置下模。 7拧松4个平衡螺钉，调整HORN方向。 8 .转动下降手柄接触熔敷品后，继续下降，将面板上的熔敷线向二线重叠下降。 如果没有焊接线，最好再下降2MM。 9固定4个调节螺钉，降低方向盘。 10按上升开关，再下降12次，在

4、确认模具架设正确后，固定下模。 11固定下模后，按下上升开关，离开上下模。 12此时检波要看检波电流是否正常(1.5A )，变得正常后，把开关放在自卫位置。超声波焊接强度差，问题1 :超声波型夹具设置不正确，力不均匀。 解析：一般来说，考虑到超声波作业，虽然认为只要产品和模具的表面正确接触就能得到熔敷效果，但实际上是表面的看法。 既然超声波是摩擦振动，就会产生声波传播的现象。 我们只要观察硬件(模具夹具)的稳定度，如果忽略综合型的超声波作业方式，就会产生舍去零头或误审的结果，因此在这里必须强调超声波焊接的作业方式是传导声波，将振动摩擦变为热能进行焊接。 此时超声波铸模夹具的稳定度、产品截面的高

5、低、壁厚、浓淡、材质的组织，必须承受100%相同的压力。 另一方面，上模(Horn )输出的能量在所有方面都有误差值，并不是完全相同的能量。 总体上，产品熔接线的熔接程度必定会产生差异。 因此，必须修正的是超声波焊机本身的水平螺钉，或者贴薄胶带或铝箔。问题2 :超声波焊接条件不合适。 解析：超声波作业的条件是机台的输出(级数)、压力(动态压力和静态压力)、熔敷时间、硬化时间、延迟时间等各种因素的设定。以超声波熔接线为例进行说明。 我们实施超声波焊接时，如果压力过大，气缸的下降缓冲快，容易按压超声波焊接线，看起来产品很密合，但是焊接线被压迫而下沉，失去焊接效果，形成塑料面和面的强制焊接，不是三角

6、形点的感应焊接.问题3 :塑料制品的材质配合不合适，解析：不同的塑料材质熔点不同。 例如，ABS塑料材质的熔点约为115； 耐隆约175； 电脑的温度在145以上PE约为85。 以ABS和PE两种材质为例，熔点的差异太大，超声波焊接变得困难。 虽然ABS和PC两种材质也有差异，但还不到前项的差异，还可以熔敷，但是超声波功率相同，能量扩大相同的情况下，不同的塑料材质并不比相同材质的熔敷效果好。问题4 :超声波机的输出不足，解析：客户在购买超声波焊接机时，很难预测将来产品的发展规格，大型产品的物件有时会超过超声波焊接。 此时，必须以不增加成本的预算，用现有的设备进行生产。 用这样的小型飞机制作大东

7、西时，通常采用几次熔敷、增加超声波输出(增加分段)、增加熔敷时间和压力的方式。 但是，这也产生了质量不稳定的现象，电压和气压直接影响超声波输出的稳定性。 也就是说，上班、上班高峰期、用超声波工作的产品的质量，和大家完成工作后的质量是不同的。 但是，大家工作结束后使用超声波，不是工作效率。 因此，该情况下的对策是调整输出级数，要求在气压源采用独立方式的0.02m/m以下的产品上在超声波机台上安装稳定设备，使输出增加，但一般情况下，超声波作业时的输出最好能在24级之间掌握。 如果一定要56段作业，生产作业时间要尽量缩短，避免零件和振子的消耗。 增加能量放大器(Horn上型)的扩大，但扩大程度超过4

8、:1时，对Horn自身、声波、电流有很大的影响。伤(断裂、震裂、烧伤)、解析：由于机台功率和HORN (上模)的输出能量不足，能量转换为热能时，需要长时间的熔敷来积蓄热量，以弥补输出功率的不足。 这种方式不是瞬间到达的振动热能，而是需要在熔敷时间积蓄热能，使塑料制品的熔点达到熔敷效果，因此熔敷时间停留在产品表面，其累积的温度和压力会引起产品的烧伤、震断、裂纹。 在这种情况下，必须考虑输出功率(级数)、熔敷时间、动态压力等.对策：1.降低压力.2.减少熔敷时间.3.减少延迟时间(提前发出振动) . 减少上模的放大率.7.容易振动的产品、夹具应该制作缓冲件.例如柔性树脂和包复软木栓等.如何稳定电力

9、输出？ 这决定于(壹)机台输出、(弐) HORN扩大比、(参照)气压源、(胜)电压源等4个项目。 (一)机台输出功率HORN扩大比率=实际可使用的功率。 由此可知，在以一定的产品实施超声波焊接的情况下，从计划和设计的观点来看，机台的输出越强，HORN的放大比设计的小，相反机台输出越小，HORN设计的放大比也越大。例如，在2200W超声波焊接机中，在更换为HORN的放大比为2.5倍的3200W超声波焊接机的情况下，HORN的放大率可以为1.5倍。 但是，并不是强调超声波焊机输出功率大，而是在对塑料制品实施超声波焊接时，给予最佳的环境作业。 其间需要考虑成本预算、产品功能需要、熔敷标准等来规划完整

10、的作业设备和超声波使用技术。 在了解了影响上述各种超声波焊接质量的重要原因后，工程师设计，首先，熟悉和评价1 .产品质量要求功能、标准。 2 .现有的超声波装置。 3 .决定产品设计的形态、技术，如超声波熔接线、产品定位、材质。 由于可用设备资源已经固定，必须在产品设计技术上与现有的可用设备合作。 (参照)判断人为因素(1 2项)没有问题时，品质不稳定的事实是空气电压和电压的影响。 我们在应对多年来质量不稳定的现象的同时，发现在工作时间内无法达到的质量标准，在大家工作结束后，电压、气压大部分同时使用时，出乎意料地达到了质量要求标准。 因此，很多人和很多单元使用共同的气压和电压源的情况下，由于空

11、气压缩机，通常设定为在空气储藏筒中的气压在2 4kg以下的情况下自动注入空气进行填充，这是形成误差的原因。 另一方面，气压源通过管路到达熔接机时，由于熔接速度快，第一次超声波熔接的气压和第二次或第三次残留在管路上的气压也会形成误差，形成周期性或非周期性的质量交易。 另外，因为电压也有数百万人同时使用电力公司的输出，所以此时产生的电压降也不是我们能控制的。 这种电压和电压的变量确实带来能量输出的变化，影响精密品质的重要因素，当然必须列举在诊断项目中。对策：需求高的品质，如产品需求在0.02m/m以下，或者熔接线的熔接情况需要90%以上，设计工程师必须按其计划顺序，1 .熟悉超声波熔接设备。 2

12、.决定产品的功能。 3 .熟悉超声波和塑料的熔敷对应关系。 4 .尽可能增加稳定设备。超声波焊接要领经验分析*我们进行超声波焊接作业时，在该产品要求的程度上最容易发生的状况如下：1.强度没有达到要求标准.2.产品表面产生伤痕和裂纹.3.产品扭曲变形和白色状(空白) 产生.4.产品内部零件被破坏.5.产品上产生了毛刺和毛刺.6.产品焊接后的尺寸没有控制在公差内.1 .强度没有达到需求标准. 当然，要理解超声波焊接作业的强度还没有达到一体成形的强度。 虽然只能说接近于一体成形的强度，但熔敷强度的要求标准必须依赖于多种配合。 这些配方是什么？ 塑料材质： ABS和ABS熔敷的结果一定比ABS和PC熔

13、敷的强度强。 因为两种材质的熔点都不一样，所以熔敷的强度也不一样。 我们正在讨论ABS和PC两种材质是否相互熔敷，我们的答案绝对可以熔敷，但熔敷后的强度是我们所要求的吗？ 那不一定是那样！ 另一方面，如果ABS和耐隆、PP、PE融合在一起会怎么样呢？超声波HORN瞬间发出150度的热的话，虽然ABS的材质溶解，但是耐隆、PVC、PP、PE只是软化。 我们继续加热到270度以上，此时，虽然耐隆、PVC、PP、PE已经达到超声波熔复温度，但ABS材质已经被分析为其他的分子结构。 根据以上讨论，a .相同熔点的塑料材料的熔敷强度越强，可以总结出三个结论。 b .塑料材质的熔点差越大，熔敷强度越小。

14、c .塑料材质的密度越高(硬质)，密度越低(韧性高)，焊接强度越高。.2 .产品表面出现伤痕和裂纹：在超声波焊接作业中，产品表面出现伤痕，结合部位出现裂纹是很常见的。 在超声波操作中，1 .高热能可能直接接触塑料制品的表面。 2 .振动传导：超声波给塑料制品打气时，制品表面容易发生烧伤，而1m/m以内壁厚薄的塑料柱和孔容易破裂是超声波作业的前提现象。 另一方面，由于超声波输出能量的不足(内线台和HORN上型)，振动摩擦能量变换为热能时，为了蓄积热能来补偿输出电力的不足，需要长时间的熔敷。 这种熔敷方式不是瞬间到达的振动摩擦热能，而是在熔敷时间积蓄热能，塑料制品的熔点达到熔敷效果时，热能过度滞留

15、在产品的表面，蓄积的温度和压力会引起产品的烧伤、振动、破裂。 在这种情况下，必须考虑输出(区段数)、焊接时间、动态压力等配合因素，克服这种作业的欠缺。3 .产品产生扭曲变形。 发生这种变形的原因有： a .要与本体融合的东西和盖在角度和圆弧上不一致。 b .产品壁厚薄(2m/m以内)，长度在60m/m以上。 c .产品在注塑成型压力等条件下变形扭曲。 4 .产品内部零件破坏：超声波焊接后产生产品破坏的原因如下： a .超声波焊接机的输出功率过强。 b .超声波能量放大器的能量输出太强。 c .底型夹具受力漂浮在空中，被超声波的传导振动破坏。 d .塑料制品高度高，底部直角细，没有设置吸收能量的r角。 e .不正当的超声波加工条件。 f .塑料制品的柱子或脆弱部分放在塑料成型模的分型线上。 产品发生毛刺和毛刺：超声波焊接后产品发生毛刺和毛刺的原因如下： a .超声波功率太强。 b .超声波焊接时间过长。 c .空气压力(动态