【萬通商務(wù)網(wǎng)】    當(dāng)代社會(huì)、塑料的各種制品、已滲透到人們?nèi)粘Ｉ�活的各個(gè)領(lǐng)域、同時(shí)也被廣泛應(yīng)用到航空、船舶、汽車、玩具、電子等行業(yè) . 然而、由于注塑工藝等因素的限制、在相當(dāng)一部分形狀復(fù)雜的塑料制品不能一次注塑成型、這就需要粘接、而沿用多年的塑料粘接和熱合工藝又相當(dāng)落后、不僅效率低、且粘接劑還有一定的毒性、引起環(huán)境污染和勞動(dòng)保護(hù)等問題 . 傳統(tǒng)的這種工藝已不能適用現(xiàn)代塑料工業(yè)的發(fā)展需要、于是一種新穎的塑料加工技術(shù)-----超聲波塑料焊接以其高效、優(yōu)質(zhì)、美觀、節(jié)能等優(yōu)越性脫穎而出 . 

    超聲波塑料焊接機(jī)在焊接塑料制品時(shí)、即不要填加任何粘接劑、填料或溶劑、也不消耗大量熱源、具有操作簡便、焊接速度快、焊接強(qiáng)度高、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn) . 因此、超聲波焊接技術(shù)越來越廣泛地獲得應(yīng)用 . 

    一、超聲波塑料焊接機(jī)的工作原理：

    當(dāng)超聲波作用于熱塑性的塑料接觸面時(shí)、會(huì)產(chǎn)生每秒幾萬次的高頻振動(dòng)、這種達(dá)到一定振幅的高頻振動(dòng)、通過上焊件把超聲能量傳送到焊區(qū)、由于焊區(qū)即兩個(gè)焊接的交界面處聲阻大、因此會(huì)產(chǎn)生局部高溫 . 又由于塑料導(dǎo)熱性差、一時(shí)還不能及時(shí)散發(fā)、聚集在焊區(qū)、致使兩個(gè)塑料的接觸面迅速熔化、加上一定壓力后、使其融合成一體 . 當(dāng)超聲波停止作用后、讓壓力持續(xù)幾秒鐘、使其凝固成型、這樣就形成一個(gè)堅(jiān)固的分子鏈、達(dá)到焊接的目的、焊接強(qiáng)度能接近于原材料強(qiáng)度 . 超聲波塑料焊接的好壞取決于換能器焊頭的振幅、所加壓力及焊接時(shí)間等三個(gè)因素、焊接時(shí)間和焊頭壓力是可以調(diào)節(jié)的、振幅由換能器和變幅桿決定 . 這三個(gè)量相互用有個(gè)適宜值、能量超過適宜值時(shí)、塑料的熔解量就大、焊接物易變形 . 若能量小、則不易焊牢、所加的壓力也不能達(dá)大 . 這個(gè)最佳壓力是焊接部分的邊長與邊緣每1mm的最佳壓力之積 . 二、超聲波塑料焊接的方法

    1、熔接法超聲波振動(dòng)隨焊頭將超聲波傳導(dǎo)至焊件、由于兩焊件處聲阻大、因此產(chǎn)生局部高溫、使焊件交界面熔化 . 在一定壓力下、使兩焊件達(dá)到美觀、快速、堅(jiān)固的熔接效果 . 

    2、埋插法螺母或其它金屬欲插入塑料工件 . 首先將超聲波傳至金屬、經(jīng)高速振動(dòng)、使金屬物直接埋入成型塑膠內(nèi)、同時(shí)將塑膠熔化、其固化后完成埋插 . 

    3、鉚接法欲將金屬和塑料或兩塊性質(zhì)不同的塑料接合起來、可利用超聲波鉚接法、使焊件不易脆化、美觀、堅(jiān)固 . 

    4、點(diǎn)焊法利用小型焊頭將兩件大型塑料制品分點(diǎn)焊接、或整排齒狀的焊頭直接壓于兩件塑料工件上、從而達(dá)到點(diǎn)焊的效果 . 

    5、成型法利用超聲波將塑料工件瞬間熔化成型、當(dāng)塑料凝固時(shí)可使金屬或其它材質(zhì)的塑料牢固 . 

    6、切除法利用焊頭及底座的特別設(shè)計(jì)方式、當(dāng)塑料工件剛射出時(shí)、直接壓于塑料的枝干上、通過超聲波傳導(dǎo)達(dá)到切除的效果 .

    三、起聲波塑料焊接機(jī)的組成及其作用：

    超聲波塑料焊接機(jī)由氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、超聲波發(fā)生器、換能器及工具頭和機(jī)械裝置等組成 . 

    1、氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)：

    包括有：過滹器、減壓閥、油霧器、換向器、節(jié)流閥、氣缸等 . 

    工作時(shí)首先由空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)沖程氣缸、以帶動(dòng)超聲換能器振動(dòng)系統(tǒng)上下移動(dòng)、動(dòng)力氣壓在中小功率的超聲波焊接中氣壓根據(jù)焊接需要調(diào)定 . 

    2、控制系統(tǒng)：

    控制系統(tǒng)由時(shí)間繼電器或集成電路時(shí)間定時(shí)器組成 . 

    主要功能是：一是控制氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作、使其焊接時(shí)在定時(shí)控制下打開氣路閥門、氣缸加壓使焊頭下降、以一定壓力壓住被焊物件、當(dāng)焊接完后保壓一段時(shí)間、然后控制系統(tǒng)將氣路閥門換向、使焊頭回升復(fù)位 . 二是控制超聲波發(fā)生器工作時(shí)間、本系統(tǒng)使整個(gè)焊接過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、操作時(shí)只啟動(dòng)按鈕產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)脈沖、便能自動(dòng)地完在本次焊接全過程 . 整個(gè)控制系統(tǒng)的順序是：電源啟動(dòng)一觸發(fā)控制信號(hào)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)、氣缸加壓焊頭下降并壓住焊觸發(fā)超聲發(fā)生器工作、發(fā)射超聲并保持一定焊接時(shí)間去除超聲發(fā)射繼續(xù)保持一定壓力時(shí)間退壓、焊頭回升焊接結(jié)束 . 

    3、超聲波發(fā)生器

    ①功率較大的超聲波塑料焊接機(jī)、發(fā)生器信號(hào)采用鎖相式頻率自動(dòng)跟蹤電路、使發(fā)生器輸出的頻率基本上與換能器諧振頻率一致 . 

    ②功率在500W以上的超聲波塑料焊接機(jī)所用發(fā)生器采用自激式功率振蕩器、也具有一定的頻率跟蹤能力 .

    4、超聲波塑料焊接機(jī)使用的聲學(xué)系統(tǒng)：

    ①換能器：

    超聲波塑料焊接機(jī)用的聲學(xué)系統(tǒng)包括三個(gè)部分：1驅(qū)動(dòng)部分2固定部分3工作部分 . 在以上三個(gè)組成部分中、驅(qū)動(dòng)是核心、一般采用螺栓夾緊的縱向振動(dòng)換能器、其中半波長縱向振子與四分之一的波長縱向振子、半波長縱向振與半波長聚能器相連接組成一個(gè)全波長塑料焊接換能器、而四分之一波長縱向振子與四分之一波長聚能器相連、組成一個(gè)半波長換能器 . 

    ②工具頭：

    對(duì)不同的焊接對(duì)象需要有不同工具頭、不管是近場(chǎng)焊接還是傳輸焊接、只有半波長的工具頭才能使焊接端面達(dá)到最大的振幅 . 工具頭、有帶振幅放大的和不帶振幅放大的兩種、塑料焊接機(jī)用聲學(xué)系統(tǒng)工具頭、所用材料通常為鋁合金、其端面鍍硬質(zhì)合金、功率較大時(shí)也有用鈦合金材料制成的、該材料疲勞強(qiáng)度比鋁合金高一倍多 . 

    四、超聲波塑料焊接機(jī)的型號(hào)和規(guī)格：

    超聲波塑料焊接機(jī)由于使用場(chǎng)合及焊接材料不同、焊接尺寸大小不一樣、其規(guī)格也是各式各樣的 . 其輸出功率從手工焊接機(jī)的幾十瓦到大型機(jī)的幾千瓦頻率一般在15KHz到40KHz范圍內(nèi) .

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