塑胶焊接机应用

超声波焊接的工作原理要求两个进行结合的零件，在上面的一个振动，在下面的一个静止，接触面上的摩擦热使表面之塑料熔化从而结合。因此减少初始的磨擦接触面，使超声波能量集中对提高焊接效率及质量十分重要，故要求焊接的其中一零件(通常是上面的零件)在焊合的接口上须做一条凸出的棱线,称为"导能棱". 如果两个焊接件相对而言位置要求较严格时,还需要考虑增加设计定位装置. 导能棱及定位装置应在设计注塑模具时同时考虑. 图一表示几各常用的塑料焊接面设计形式

超声波金属埋植,是利用音波震动及气动压力,将外表纹花之金属物埋植在预铸好的塑料孔内.(如图二)其原理是超声波经由特殊硬化之振头将振动能传至金属物,金属物又将振动能传到塑料,两者生急剧磨擦而将接触面塑料熔化,是时加上适度压力,将金属植入因定深度,形式如图二所示.

要将一个金属或附件固定在塑零件上,或者要接合两种互相不相熔的塑料,可取用铆接方式(如图三)当铆芯直径大于4mm时建议采用C形式.

超音波成形原理与超音波铆接大致相同，形式如图四所示。

热溶性塑料需熔接时，因种种情况，未能增设导熔点，亦不能铆接时，可用点焊来形成熔接，点焊的原理是将焊模尖端穿越上面板而达到下面板内，距接面为上面板厚度一半的地方。上面板熔化塑被焊模小端的凹穴所指定型，点焊的材料厚度以0.8-5.5mm为宜，形式如图五所示

利用超声波熔接技术于塑料工业上在现今世界已日趋普遍，由于应用此技术可取代旧日生产上需要之熔剂，粘合剂及其它机械固定法，从而提高生产效率及质量，降低成本，减少对环境造成的污染。

超声波是指高于人类听觉所能接受声波的频率范围的声波，人类听觉通常在于20赫至20千赫之间。因此一般来说，凡是频率高于20千赫以上的声波我们称为超声波，而在工业上为了适应特殊的需要，频率也有低于10千赫(如超声波烘干机)或15千赫的(如超声波塑料焊接机)，习惯上也称为超音波。

超音波塑料焊接机是将超声波通过焊头传导至塑料加工零件上，使两塑料接合面因受超声波作用而产生剧烈磨擦，磨擦热使塑料接合面熔化而完成胶合。该技术具有速度快，焊缝牢固等优点，更重要的是可使塑料产品生产加工自动化。超声波塑料焊接机可进行塑料熔接，埋植，成形，铆接，点焊，切除，缝合等操作。只要焊头加以改变即可一机做多种应用。

超声波焊接机主要用于热塑性塑料的二次连接，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、环保又节能等显著优点。超声波塑料焊接设备被广泛应用于医疗器械、包装、汽配、渔具等行业，如一次性输液过滤器及血浆分离杯、自封袋、塑料酒瓶盖、洗碗机水轮、塑料玩具、车灯、塑料假鱼饵、充电器外壳和手机吊带的焊接、打火机外壳的焊接等等，制造车身塑料零件，汽车车门、汽车汽车仪表、车灯车镜、遮阳板、内饰件、滤清器，反光材料、反光道钉、保险杠、拉索、摩托车用塑料滤清器、散热器、制动液罐、油杯、水箱、油箱、风管、尾气净化器、托盘滤板;塑胶电子:预付费水表电表，通讯设备，无绳电话，手机配件，手机壳，电池壳,充电器、阀控式密封维护铅酸蓄电池 ，3寸软盘，U盘，SD卡，CF卡，USB接插件、蓝牙;玩具文具:文件夹,相册,折盒，PP中空板，笔套，墨盒，硒鼓,;医用日用:手表，厨具,口服液瓶盖，点滴瓶盖、手机饰件，金柔刷，日用品，卫生用品，儿童用品，空气床垫，衣架，刀柄，园艺用品，橱具洁具，花洒，金柔刷，淋浴头，防伪瓶盖，化妆品瓶盖，咖啡壶，洗衣机、空气除湿机，电熨斗、电水壶、吸尘器，音箱金属面盖及土木格栅等

1、熔接法 超声波振动随焊头将超声波传导至焊件，由于两焊件处声阻大，因此产生局部高温，使焊件交界面熔化。在一定压力下，使两焊件达到美观、快速、坚固的熔接效果。

2、埋插法 螺母或其它金属欲插入塑料工件。首先将超声波传至金属，经高速振动，使金属物直接埋入成型塑胶内，同时将塑胶熔化，其固化后完成埋插。

3、铆接法 欲将金属和塑料或两块性质不同的塑料接合起来，可利用超声波铆接法，使焊件不易脆化、美观、坚固。

4、点焊法 利用小型焊头将两件大型塑料制品分点焊接，或整排齿状的焊头直接压于两件塑料工件上，从而达到点焊的效果。

5、成型法 利用超声波将塑料工件瞬间熔化成型，当塑料凝固时可使金属或其它材质的塑料牢固。

6、切除法 利用焊头及底座的特别设计方式，当塑料工件刚射出时，直接压于塑料的枝干上，通过超声波传导达到切除的效果。

当超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成为一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅器，所加压力及焊接时间等三个因素，焊接时间和焊头压力是可以调节的，振幅由换能器和变幅杆决定。这三个量相互用有个适宜值，能量超过适宜值时，塑料的熔解量就大，焊接物易变形;若能量小，则不易焊牢，所加的压力也不能达大。这个最佳压力是焊接部分的边长与边缘每1mm的最佳压力之积。

塑胶焊接机在焊接塑料制品时，即不要填加任何粘接剂、填料或溶剂，也不消耗大量热源，具有操作简便、焊接速度快、焊接强度高、生产效率高等优点。因此，此技术越来越广泛地获得应用。 (南方力劲专业生产)

本超声波塑料焊接机由超声波发振系统，保护电路,,超声波换能系统,气动系统,机架,工作台等部份构成.其

外形结构如图六

1、 本焊机应安置在坚固,水平的工作台上。机器后面应留有大于150mm的空间，以利通风散热。

2、 为确保安全操作，本机必须可靠接地，对地电阻必须小于4欧姆。

3、 将三苡控制电线两头分别插入焊机后方三脚插座，并旋紧螺母。

4、 将选择开关置于手动位置。

5、 锁紧升降的四只螺钉，以固定超声振头，但切勿用力过度,以免滑牙。

6、 将上焊模与超声振头之接触面擦干净，用螺丝接合，使用随机专用扳手锁紧，锁紧力距为25牛顿/米

。

7、 把外气源的气管接入焊接机的空气滤净器。

8、 音波检验程序:

为发挥焊机的最佳使用效果，维护焊机的性能及安全生产，每次使用机器或更换焊模，必须调整焊机发振

系统与振动系统的发振程度，因此该项音波检测程序非常重要。

A、 检测前，上焊模与超声振头两者必须密合锁紧，检验时上焊模切勿接触工件。

B、 合上电源开关，此时电源指示灯亮.

C、 打开侧盖板之门页。

D、 将选择开关按至音波检测档位置，观测振幅表之指示值，每次音波检测开关不 能连续按下超过3秒。

E、 顺逆旋转音波检测螺丝使振幅表指针在最低刻度值位置。注意:振幅表指针能调到1.2(或100)刻度

值以下，且确保为最低刻度位置，焊机的发振系统与振动系统谱振最好。

[注意]:

1. 调节音波选择螺丝，振幅表之指针会左右摆动，但并非表示功率输出之大小，而仅表示发振系统与振动

系统之谐振程度，指示刻度值越小，则表示谐振程度越佳。

2. 振幅表在空载发振时，表示谐振程度，负载发振时表示输出能量。

3. 焊接前务必做音波检测，以确保发振系统与振动系统之谐振。

4. 更换焊模后，切记一定要做音波检测程式。

5. 调整时，如果过载指示灯发亮，则立即放开音波检验钮，约过1秒钟后，再转动音波调整螺丝作音波选

择调整.

6. 正确的调谐非常重要，如果无法调较到正常状态，不能达到音波检测程式第5项 的要求时，请即送修，

不可勉强使用，以免扩大故障。

7. 工作气压不能超过5kg/cm.

8. 校模程序:

为达到机器最大能量，上焊模与工件间的距离应尽量缩短，但仍应留有必要的距离，以便工件的放置和取

出。升降台的最大行程为75mm，因此在校模前，在确定上焊模在最大行程时，不会接触工件。

a) 将选择开关置于手动位置，调较压力调整旋钮，使压力表指示在0.2Mpa左右，(大约能使焊头上升之最

小压力)

b) 置下焊模于工作台面,再放工件于下焊模内。

c) 放松机体的锁紧摇手，转动升降手轮，使上焊模与工件之距离大于75mm，扳紧锁紧摇手。

d) 双手按下两个下降按钮，使上焊模下降。

e) 放松四支振头固定螺丝，旋转上焊模以配合工件，然后再锁紧四支振头固定螺丝。

f) 松开止赴螺丝，旋转止赴螺丝(M12x1)，使之与升降台接触。按紧急上升按钮，使上焊模上升，再旋转

止赴螺丝约7mm。

g) 双手按下两个下降按钮，使上焊模下降。放松机体锁紧摇手，转动升降手轮，慢慢将上焊模下降，同时

移动下焊模，使工作面与上焊模接触吻合均匀，锁紧机体锁紧摇手。

h) 按紧急上升按钮，使焊头上升，旋转止赴螺丝，大约下降2mm，具体尺寸视工件而定，使操作时止赴螺

丝与升降脱离接触。但当下焊模没有工件时，止赴螺丝能够阻止上焊模与下焊模触碰,保护机件不致损坏.

i) 用螺丝压板固定好下焊模于工作台上.

j) 以上操作是校模步骤.更精确之校模,须在试焊时,一面观察,一面调整,可用复写纸在工件与上焊之间,观察

上焊模下压后,白纸上显示的压痕,根据压痕的深浅,用薄垫片垫调下焊模底部,使工件的焊接面受压均匀.

k) 带平面调整调整螺丝机型焊头方向和水平调整方法:(外形如图)

焊头方向未能与底座方向一致时，则无法焊接加工物，此时应先调整焊头方向使与底座方向完全一致。

1、 把加工物置于底座上，使与底座吻和,并松弛四个平面调整螺丝.

2、 调整中体座位置,使焊头下降时与加工物保持稍许距离.

3、 转动焊头与底座方向一致(转动焊头方向时不可使焊头之结合螺丝松弛),完成方向调整后,焊头还保持

下降状态,再调整焊头水平.

1、 转动中体座把手，使焊头加压于工物上，轻拍焊头四周与加工物更密合。

2、 焊头与工物完全密合后，均匀的旋上个平面调整螺丝，并锁紧底座。

超音波塑胶焊接机在焊接塑料制品时，既不要添加任何粘接剂、填料或溶剂，也不消耗大量热源，具有操作简便、焊接速度快、焊接强度高、生产效率高等优点。因此，超声波焊接技术越来越广泛地获得应用。

超音波塑胶焊接机由于使用场合及焊接材料不同，焊接尺寸大小不一样，其规格也是各式各样的。其输 出功率从手工焊接机的几十瓦到大型机的几千瓦频率一般在15KHz到40KHz范围内。