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浅谈超聲波塑料焊接機应用

2019-06-19 16:25:18 亚洲成在人线视频天堂 閱讀

浅谈超聲波塑料焊接機应用

摘要:

超聲波塑料焊接機在焊接塑料制品时,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、亚洲成在人线视频天堂效率高等优点。因此,超声波焊接技术越来越广泛地获得应用。


超聲波塑料焊接機的工作原理

當超聲波作用于熱塑性的塑料接觸面時,會産生每秒幾萬次的高頻振動,這種達到一定振幅的高頻振動,通過上焊件把超聲能量傳送到焊區,由于焊區即兩個焊接的交界面處聲阻大,因此會産生局部高溫。又由于塑料導熱性差,一時還不能及時散發,聚集在焊區,致使兩個塑料的接觸面迅速熔化,加上一定壓力後,使其融合成一體。當超聲波停止作用後,讓壓力持續幾秒鍾,使其凝固成型,這樣就形成一個堅固的分子鏈,達到焊接的目的,焊接強度能接近于原材料強度。超聲波塑料焊接的好壞取決于換能器焊頭的振幅,所加壓力及焊接時間等三個因素,焊接時間和焊頭壓力是可以調節的,振幅由換能器和變幅杆決定。這三個量相互作用有個適宜值,能量超過適宜值時,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。這個壓力是焊接部分的邊長與邊緣每1mm的壓力之積。


超聲波塑料焊接的方法

1、熔接法:超聲波振動隨焊頭將超聲波傳導至焊件,由于兩焊件處聲阻大,因此産生局部高溫,使焊件交界面熔化。在一定壓力下,使兩焊件達到美觀、快速、堅固的熔接效果。 

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,經高速振動,使金屬物直接埋入成型塑膠內,同時將塑膠熔化,其固化後完成埋插。 

3、鉚接法:欲將金屬和塑料或兩塊性質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、堅固。

4、點焊法:利用小型焊頭將兩件大型塑料制品分點焊接,或整排齒狀的焊頭直接壓于兩件塑料工件上,從而達到點焊的效果。

5、成型法:利用超聲波將塑料工件瞬間熔化成型,當塑料凝固時可使金屬或其它材質的塑料牢固。

6、切除法:利用焊頭及底座的特別設計方式,當塑料工件剛射出時,直接壓于塑料的枝幹上,通過超聲波傳導達到切除的效果。


超聲波塑料焊接機的组成及其作用

超聲波塑料焊接機由气压传动系统、控制系统、超声波发生器、换能器及工具头和机械装置等组成。


1、氣動傳動系統

包括有:過濾器、減壓閥、油霧器、換向器、節流閥、氣缸等。

工作時首先由空壓機驅動沖程氣缸,以帶動超聲換能器振動系統上下移動,動力氣壓在中小功率的超聲波焊接中氣壓根據焊接需要調定。


2、控制系統

控制系統由時間繼電器或集成電路時間定時器組成。主要功能是:一是控制氣壓傳動系統工作,使其焊接時在定時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,當焊接完後保壓一段時間,然後控制系統將氣路閥門換向,使焊頭回升複位;二是控制超聲波發生器工作時間,本系統使整個焊接過程實現自動化,操作時只啓動按鈕産生一個觸發脈沖,便能自動地完在本次焊接全過程。整個控制系統的順序是:電源啓動一觸發控制信號氣壓傳動系統,氣缸加壓焊頭下降並壓住焊觸發超聲發生器工作,發射超聲並保持一定焊接時間去除超聲發射繼續保持一定壓力時間退壓,焊頭回升焊接結束。


3、超聲波發生器

(1)功率较大的超聲波塑料焊接機,发生器信号采用锁相式频率自动跟踪电路,使发生器输出的频率基本上与换能器谐振频率一致。

(2)功率在500W以上的超聲波塑料焊接機所用发生器采用自激式功率振荡器,也具有一定的频率跟踪能力。


4、超聲波塑料焊接機使用的声学系统 

(1)換能器
  超聲波塑料焊接機用的声学系统包括三个部分:1驱动部分2固定部分3工作部分。在以上三个组成部分中,驱动是核心,一般采用螺栓夹紧的纵向振动换能器,其中半波长纵向振子与四分之一的波长纵向振子,半波长纵向振与半波长聚能器相连接组成一个全波长塑料焊接换能器,而四分之一波长纵向振子与四分之一波长聚能器相连,组成一个半波长换能器。

(2)工具頭

對不同的焊接對象需要有不同工具頭,不管是近場焊接還是傳輸焊接,只有半波長的工具頭才能使焊接端面達到的振幅。工具頭,有帶振幅放大的和不帶振幅放大的兩種,塑料焊接機用聲學系統工具頭,所用材料通常爲鋁合金,其端面鍍硬質合金,功率較大時也有用钛合金材料制成的,該材料疲勞強度比鋁合金高一倍多。

超聲波塑料焊接機的型号和规格
超聲波塑料焊接機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。


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