超声波塑料焊接机的焊接原理

1、超声波焊接技术超声波塑料焊接机的焊接原理超声波塑料焊接机 的焊接原理是：机器将电能通过超 声换能器转变成为超声能（即频率超出人耳听觉阈的 高频机械振动能），该能量通过焊头传导到塑料工件 上，以每秒上万次的超声频率及一定的振幅使塑料工 件的接合面剧烈磨擦后熔化。振动停止后维持在工件 上的短暂压力使两焊件以分子链接方式凝固为一体。一般焊接时间小于1秒钟，所得到的焊接强度可与本 体相媲美。KCH系列超声波塑料焊接机可用于热塑性塑 料的对焊，亦可根据客户需求更换焊头，用于铆焊、 点焊、嵌入、切除等加工工艺，相比其他传统工艺（如 胶粘、电烫合或螺丝紧固等），具有生产效率高、焊 接质量好、环保又节能等显著

2、优点。KCH系列超声波塑料焊接机采用进口压电陶 瓷震晶，效率高、寿命长；独创立式常温循环自冷超 声波发生器，故障率全行业最低；铝合金铸造整体机 架，确保机体刚性；齿轮齿条升降机构，操作轻松、 定位精准；兼有自动和手动两种操作模式，方便调试；可选配按人机工程学原理设计的柜式工作台；带自动 计数器，并预留脚踏开关接口。KCH系列超声波发生器 全部选用常温自冷级电子 元器件，并辅以4倍热容量的特制散热配置，独创立式常温循环自冷超声波发生器，使电路远离灰尘损害,大大降低了用户后期使用维护成本和相应的停产损失；内部器件均由专业厂家订做，大电流功率组件提供 富足的功率余量，每个功放管隔离保险，兼有自复过流

3、断路开关，使得安全保护性能更高；频率自动跟踪 功能与频偏保护功能相结合，使超声波发生器一直工作在最佳工作频率；设有振幅自动提升电路和抑制电 路，正常焊接时，振幅可达到普通焊接的1.5 2倍，提高瞬时焊接特性，过载时振幅会自动减小，跳出过载状态继续焊接，振幅自动调节功能既保证良好的焊接质量，又实现了优良的自我保护功能；采用立式 机箱、模块化设计，体积小、省空间，频偏指示和调频器设在操作面板，使超声波发生器的调试工作变得 更直观，更简便。2KCH系列超声波发生器 内部电路:超声波焊接技术 KCH系列超声波换能器 是将电能转换成机械能的核心部件，其中压电陶瓷晶片采用原装进口件，保证超声功率输出强劲稳

4、定。超声波焊头 是所有超声波发射端的通称，它的作用是将超声波换能器产生的超声波耦合到被加工物体中。因其要传递超声波，故焊头一定要工作在谐振状态，即它的固有谐振频率要与超声波换能器相匹 配。其次是振幅要均匀，焊头端面形状要适应被焊接工件的形状。频率范围：40KHZ-15KHZ; 材料:合金钢、镁铝合金、钛合金；表面处理：抛光、氧化、镀铬。超声波塑料焊接机工装主要用于工件的定位和承力，仿型雕刻并抛光的金属工装或树脂浇注工装 具有保护工件表面免受擦伤的功能，另外还可以将工装做成自动工装与焊接机联动，以改善操作模式或提超声波焊高生产效率。超声波换能器超声波工装头旋转摩擦式塑料焊接机的焊接原理旋转摩擦式

5、塑料焊接机一般用来焊接两个圆形热塑性塑料工件。焊接时，一个工件被固定在底模 上，另一个工件在被固定的工件表面进行自转运动。由于有一定的压力作用在两个工件上，工件间摩擦产 生的热量可以使两个工件的接触面熔化并形成一个禁固且密闭的结合。热板焊接机的焊接原理热板焊接机主要通过一个由温度控制的加热板来焊接塑料件。焊接时，加热板置于两个塑料件之 间，当工件紧贴住加热板时，塑料开始熔化。在一段预先设置好的加热时间过去之后，工件表面的塑料将 达到一定的熔化程度，此时工件向两边分开，加热板移开，随后两片工件并合在一起，当达到一定的焊接 时间和焊接深度之后，热板焊接机的整个焊接过程完成3超声波焊接技术71、超声

6、波焊接的焊接工艺对焊：将两个相同材料（或具备相容性的不同材料） 的热塑性工件以分子链接方式对接熔焊，焊接强度可 与本体相媲美。此种焊接工艺应用形式最为广泛，常 见于各种塑料封装产品，如手机电池、过滤器壳体之 焊接。设计对焊产品的关键是有效的承力面和合理的 焊口结构（详见超声波焊接的焊口设计）。铆焊：将下工件的铆头熔化并变形，从而将上工件扣 住。当上工件为非热塑性材料时，这种焊接工艺应用 形式便具有其特殊功效。嵌焊：将一金属部件嵌入一个热塑性工件的预置孔 中。预置孔的尺寸和嵌件上的环形槽（或滚花纹）是 此种焊接工艺应用的关键。点焊：将两个相同材料（或具备相容性的不同材料） 的热塑性工件，分点焊接

7、。此种焊接工艺不需要预设 焊线，特别适用于形状不规则的大型焊件，且一般来 说上工件厚度较薄，如土工格室焊接等。成形：将热塑性工件突起部分软化并变形，从而将另 一不相容的工件机械固定。当嵌入件较软或易碎时， 这种焊接工艺应用形式特别有效。熔切：将化纤布料或编织带分切，改变上、下模具， 还可用于缝焊或镂花。超声波熔切机熔切（焊）之产 品，切口熔合不散边，不起毛。三、超声波焊接的焊口设计合理的焊口结构是保证最佳焊接效果的关键 条件之一，各种焊口设计又取决于多种因素，如材料 类型、零件形状和焊接要求（即强度、密封、外观等）。图一表示典型的导能焊线设计。对于某些需 要高能量的树脂（即晶型、低刚度或高熔点

8、的非晶型）， 其导能焊线尺寸应同比加大1.52倍。当焊件没有密封要求时，则可以将焊线设计成断续的，以减少能量 损耗。图二表示外侧遮蔽的焊口设计（必要时也可 设计成双向遮蔽），这样可避免向外溢料，以保证外 观质量。设计时应保证 a> b。图三表示需要严密封接时所用的剪切焊接 法。特别适合于晶型树脂（PP、PE、Nilon、POM等）, 对于超过焊件本体强度的连接要求，建议熔深为壁厚 的1.25倍。剪切量与焊件尺寸成正比，一般取值 0.20.5mm。剪切焊接的夹具必须限制下工件向外挠曲 变形，而超声波声头与上工件作用面应尽可能靠近焊 口（象是一个盖子），以防上工件向内挠曲。对于中 间壁剪切焊，则可采用图四所示的榫槽结构，以避免 挠曲变形。由于超声波能量传递中的高压强和剧烈振 动，所以在焊口设计中还应避免以下结构隐患：1、超声波声头和（或）超声波工装与焊件接 触面太小，容易在焊件表面产生压痕和熔斑。建议该 接触面积应大于焊接面积的三倍，且尽可能正对焊接处（图二）。2、盖状上工件太薄，容易在共振下开裂， 或 “击穿”，建议加筋处理（图二）。3、 细小附件与主体连接处强度太弱，容易振 断，建议在根部加一圆 R （图三）。4、结构承力不好，致使能量不能有效地传递 到结合面上。如无法避免这种设计，则应将超声波声 头及超声波工装的着力面改在承力良好的位置（图 四）。