超聲波塑料焊接機(jī)
是超聲波塑料焊接設(shè)備在塑料焊接領(lǐng)域研發(fā)設(shè)計(jì)的焊接設(shè)備,業(yè)內(nèi)簡(jiǎn)稱為超聲波塑焊機(jī)。超聲波焊接設(shè)備是熔接熟塑性塑料制品的高科技技術(shù),各種熟塑性膠件均可使用超聲波熔接處理,在焊接塑料制品時(shí),既不要添加任何粘接劑、填料或溶劑,也不消耗大量熱源,
超聲波焊接線設(shè)計(jì)圖
具有操作簡(jiǎn)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(lái)越廣泛地獲得應(yīng)用。
2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(wàn)次的高頻振動(dòng),這種達(dá)到一定振幅的高頻振動(dòng),通過(guò)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)量相互作用有個(gè)適宜值,能量超過(guò)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,所加的壓力也不能太大。這個(gè)最佳壓力是焊接部分的邊長(zhǎng)與邊緣每1mm的最佳壓力之積。
3焊接方法
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、埋植(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(lái),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(guò)超聲波傳導(dǎo)達(dá)到切除的效果。
4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(guò)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:一是控制氣傳動(dòng)系統(tǒng)工作,使其焊接時(shí)在定時(shí)控制下打開(kāi)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,南方力勁控制系統(tǒng)使整個(gè)焊接過(guò)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(guò)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(zhǎng)縱向振子與四分之一的波長(zhǎng)縱向振子,半波長(zhǎng)縱向振與半波長(zhǎng)聚能器相連接組成一個(gè)全波長(zhǎng)塑料焊接換能器,而四分之一波長(zhǎng)縱向振子與四分之一波長(zhǎng)聚能器相連,組成一個(gè)半波長(zhǎng)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(zhǎng)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,南方力勁塑料焊接機(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。
5優(yōu)點(diǎn)
一、超聲波塑料焊接優(yōu)點(diǎn):
1、焊接速度快,焊接強(qiáng)度高、密封性好;
2、取代傳統(tǒng)的焊接/粘接工藝,成本低廉,清潔無(wú)污染且不會(huì)損傷工件;
3、焊接過(guò)程穩(wěn)定,所有焊接參數(shù)均可通過(guò)軟件系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)故障很容易進(jìn)行排除和維護(hù)。
二、超聲波金屬焊接優(yōu)點(diǎn):
1、焊接材料不熔融,不脆弱金屬特性。
2、焊接后導(dǎo)電性好,電阻系數(shù)極低或近乎零。
3、對(duì)焊接金屬表面要求低,氧化或電鍍均可焊接。
4、焊接時(shí)間短,不需任何助焊劑、氣體、焊料。
5、焊接無(wú)火花,環(huán)保安全。
6型號(hào)
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)。
頻 率
功 率
延時(shí)時(shí)間
焊接時(shí)間
硬化時(shí)間
重 量
規(guī) 格
15KHz
2600w
0.01-9.99
0.01-9.99
0.01-9.99
100KG
650*415*1180mm
15KHz
2200w
0.01-9.99
0.01-9.99
0.01-9.99
100KG
650*415*1180mm
15KHz
2000w
0.01-9.99
0.01-9.99
0.01-9.99
100KG
650*415*1180mm
20KHz
2000W
0.01-9.99
0.01-9.99
0.01-9.99
120KG
L:450mm×W:700mm×H:1200mm
35KHz
900w
0.01-9.99
0.01-9.99
0.01-9.99
75KG
L:300mm×W:400mm×H:800mm
7適用范圍
超聲波塑料焊接機(jī)普遍運(yùn)用于汽車行業(yè)、電子行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、家電行業(yè)、無(wú)布服裝、辦公用品、包裝行業(yè)、玩具行業(yè)等。比如車身塑料零件,汽車車門、汽車汽車儀表、車燈車鏡、遮陽(yáng)板、內(nèi)飾件、濾清器,反光材料、反光道釘、保險(xiǎn)杠、拉索、摩托車用塑料濾清器、散熱器、制動(dòng)液罐、油杯、水箱、油箱、風(fēng)管、尾氣凈化器、托盤濾板;塑膠電子:預(yù)付費(fèi)水表電表,通訊設(shè)備,無(wú)繩電話,手機(jī)配件,手機(jī)殼,電池殼,充電器、閥控式密封維護(hù)鉛酸蓄電池 ,3寸軟盤,U盤,SD卡,CF卡,USB接插件、藍(lán)牙;玩具文具:文件夾,相冊(cè),折盒,PP中空板,筆套,墨盒,硒鼓,;醫(yī)用日用:手表,廚具,口服液瓶蓋,點(diǎn)滴瓶蓋、手機(jī)飾件,金柔刷,日用品,衛(wèi)生用品,兒童用品,空氣床墊,衣架,刀柄,園藝用品,櫥具潔具,花灑,金柔刷,淋浴頭,防偽瓶蓋,化妝品瓶蓋,咖啡壺,洗衣機(jī)、空氣除濕機(jī),電熨斗、電水壺、吸塵器,音箱金屬面蓋及土木格柵等。
8熔接特性
ABS
丙烯晴丁二烯
苯藝烯共聚物,質(zhì)輕,兼具軔性,剛性與耐化學(xué)品性,用途廣泛,此材質(zhì)導(dǎo)熱性佳,特別適合超聲波溶接。
General purpose ps
一般聚苯乙烯,比重輕,對(duì)水及化學(xué)物之抗蝕性強(qiáng),安定、絕緣性佳,特別適合于射出及押出成形,常用于玩具、裝飾品、盂洗設(shè)備、磐子、透鏡、浮動(dòng)輪等的制造。由于彈強(qiáng)性系數(shù)高,適合超聲波熔接。
Acrylics
壓克力,硬度大、耐重?fù)簟⒉皇芩嶂饔茫懈叨裙鈱W(xué)明晰性,著色性良好,常用于汽車尾燈、義表板、獎(jiǎng)?wù)隆⑺堫^把手等。用于超聲波溶接時(shí),須注意衰明度問(wèn)題。
Impact ps
耐重?fù)艟郾揭蚁?
Acetal
縮醛,抗張及耐壓強(qiáng)度高,耐磨性佳,最具強(qiáng)軔及強(qiáng)性,常用作接練、螺絲、軸承、滾筒、廚房用具等,因磨系數(shù)低,用超聲波熔接時(shí)需高振動(dòng)幅度及較長(zhǎng)的熔接時(shí)間。
20-30% glass Filled PS
玻織強(qiáng)化聚苯乙烯
Celluloeics
酯酸織維性物質(zhì) ,超聲波振動(dòng)時(shí)材質(zhì)易變化變色,接觸面不易吸收能量,熔接較困難。
Unmodified PP
聚丙烯 ,比重輕,有良好絕緣性,強(qiáng)度高,能耐熱及化學(xué)劑的侵蝕,抽絲后可制成繩綱等織品。制品有玩具、行李箱、音樂(lè)外殼、電氣絕緣物、食品包裝等。本材質(zhì)因彈性系數(shù)低,易衰減聲波振動(dòng),較難熔接。
9工作要領(lǐng)
注意焊頭不可以任意修改,否則會(huì)改變其諧振頻率及機(jī)械強(qiáng)度,容易導(dǎo)致?lián)Q能器或電器零件損壞。
超聲波焊接機(jī)操作要領(lǐng):
機(jī)器工作原理:
將220V/50HZ的電源供電,轉(zhuǎn)變?yōu)?0KHz或15KHz的高壓電能,利用換能器轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,機(jī)械振動(dòng)經(jīng)二級(jí)桿放大經(jīng)焊頭傳遞至被加工物,利用空氣壓力,產(chǎn)生工件接觸面加壓摩擦熔接的效果。
安裝程序:
A:將機(jī)架上的三根電纜分別接入底座和發(fā)生器的插座上,并擰緊。
B:安裝好換能器系統(tǒng),并擰緊固定螺絲。
C:調(diào)整機(jī)架高度并擰緊機(jī)體固定把手。
D:觀察底座上急停開(kāi)關(guān)是否復(fù)位,如未,請(qǐng)復(fù)位。
E:連接好氣源及電源,并接好地線。
F:將焊頭與二級(jí)桿之間的接觸面擦拭干凈,在兩個(gè)端面上涂抹少量硅油或黃油,將螺桿擰入焊頭一邊擰緊,然后將焊頭與二級(jí)桿這宰用螺桿連接,并用板手鎖緊。
G:操作前,請(qǐng)務(wù)必做超聲檢測(cè),以確定發(fā)生器頻率與換能器系統(tǒng)機(jī)械諧振頻率一致。尤其是更換焊頭或改變輸出振幅之后,不可疏忽。
超聲波檢測(cè):
為了達(dá)到最佳的使用效果并維護(hù)本機(jī)的性能,調(diào)整發(fā)生器與換能器系統(tǒng)的諧振,非常重要。
A:調(diào)諧前,確保焊頭與二級(jí)桿之間必需鎖緊。調(diào)諧時(shí),焊頭不要接觸其它物品。
B:打開(kāi)電源開(kāi)關(guān),此時(shí)電源指示燈亮。
C:按下超聲波測(cè)試開(kāi)關(guān),并注視負(fù)載表,(如電流表指針超30%或超過(guò)2A,則按下超聲測(cè)試開(kāi)關(guān)的時(shí)間要非常短),調(diào)整調(diào)諧電感,左右旋轉(zhuǎn)直到負(fù)載電表批示在最小位置,通常在5%-15%或300MA-900MA之間。
D:因本機(jī)設(shè)有卡位,所以調(diào)諧電感的調(diào)整范圍只有360度,如焊頭的頻率同20KHZ或15KHZ相差較遠(yuǎn)時(shí),需打開(kāi)機(jī)蓋,拆開(kāi)固定位進(jìn)行調(diào)整。
注意
(1):調(diào)整調(diào)諧電感時(shí),負(fù)載表電流大小變化,并非表示功率輸出大小,只表示發(fā)生器與換能器能器系統(tǒng)諧振程度,(電流越小,諧振越
好)。如需要較大振幅輸出,可改變二級(jí)桿的品種。(15KHz機(jī)還可調(diào)整
作用原理 : 脈沖 ;
驅(qū)動(dòng)形式 : 氣動(dòng) ;
頻段 : 高頻 ;
控制方式 : 自動(dòng) ;
動(dòng)力形式 : 超聲波 ;
電流 : 交流 ;
型號(hào) : LH1526 2018 ;
品牌 : 明HO ;