超聲波焊接有什麼條件和要求

1. 超聲波焊接有什麼條件和要求

超聲波焊接條件:
作為超聲波焊接的條件,最重要的是施加焊接能源的時間(振動、焊接時間)長短和壓力,當然,其他條件也是很重要的。
焊接溫度
超聲波焊接材料的粘流溫度。否則材料不會熔化。與振幅有關,振幅越高,溫度上升越高。
加壓力
使用圓柱形的工瞪眼對成型品進行加壓。一般壓縮空氣壓為0.1 -0.3MPa(壓力表),有時會更高一些。但是如果採用高壓的話,則會阻礙圓柱形的振動。
焊接時間
因材料的各類與製品的形狀而異,有些成型品的焊接時間只需要0.2秒就已足夠了。時間過長會造成過度焊接而產生大量的飛邊與氣泡,從而導致氣密不良,必須注意。
冷卻(保持)時間
對於結晶性塑料,若溫度在融點以下,連接部分就會被凝固,通常加壓時間保持在0.1-0.2秒之間。
超聲波焊機要求:
焊接的焊頭由下到上分三部分:焊頭、放大器和換能器(超聲波換能器)。三者按照一定的比例進行放大。如換能器的振幅為6MM,則放大器可以放大三倍至18MM,到焊頭的振幅可增加到36MM。當然,振幅增加,焊頭的壽命會降低。被焊接材料不同,所需的振幅也不相同。
焊頭材料一般為三種:
鈦:昂貴,性能最好,韌性好,加工困難。摩擦損耗小,振幅大可以達到60MM;
鋁合金:便宜,磨損快,振幅不能超過30MM,容易加工;
鋼:很硬,最不適合作焊頭,振幅不能超過25MM,適於切割,需要增加吹風管,便於冷卻。
故而,超聲波汽車焊接應用范圍為:汽車門板、汽車門板隔音氈、汽車無紡布內飾件點焊、汽車儀錶板、汽車儀表盤、汽車塑料配件鉚接、汽車保險杠、汽車輪胎罩、汽車頂棚、汽車後備箱無紡布、汽車座墊無紡布、汽車發動機蓋、汽車車尾燈、汽車燈罩、汽車軸承保持架、汽車雜物箱、汽車過濾器、汽車塑料閥門、汽車空氣換向器、汽車氣流探測器等。針對汽車塑料配件焊接多採用非標超聲波焊接設備,多頭多工位設計,帶有PCL程序控制與液晶顯示屏操作,大型汽車復雜工件的焊接,包含不同方向的熔接面,需同時焊接多個位臵。

2. 超聲波焊接機在焊接過程時，有哪些問題需要注意的

常見問題：

【1】超聲波模具架設不準確、受力不平均

解決方案

在一般認為超聲波塑料焊接機作業時，產品與模具表面只要接觸准確就可以得到應該的熔接效果，其實這只是表面的看法，超聲波既然是摩擦振動，就會產生

音波傳導的現象。我們如果單只觀察硬體（模具）的穩合程度，而忽略了整合型態的超聲波塑料焊接機作業方式，必定會產生捨本逐末或誤判的後果，所以在此必須

先強調超聲波塑料焊接機的作業方式是傳導音波，使成振動摩擦轉為熱能而熔接。這時候超聲波模具的穩合程度、產品截面的高低、肉厚、深淺、材質的組織，必定

無法是百分之百承受相同的壓力。

另一方面上模（Horn）輸出的能量，每一點都有其誤差值，並非整個面發出的能量都相同。就這整體而言，勢必產生產品熔接線熔接程度的差異。所以也就必須作修正，如何修正，那就是靠超聲波塑料焊接機本身的水平螺絲，或是貼較薄的膠帶或鋁箔來克服了。

【2】超聲波焊接後，內部零件破壞

解決方案：

1、提早超聲波發振時間（避免接觸發振）。

2、降低壓力、減少超聲波焊接時間（降低強度標准）。

3、減少機台功率段數或小功率機台。

4、降低超聲波模具擴大比。

5、底模受力處墊緩沖橡膠。

6、底模與製品避免懸空或間隙。

7、HORN（上模）掏孔後重測頻率。

8、上模掏孔後貼上富彈性材料（如硅利康）。

【3】超聲波焊接後，發現產品尺寸不穩定怎麼調

解決方案：

1、增加熔接安全系數（依序由熔接時間、壓力、功率）。

2、啟用微調固定螺絲（應可控制到 0.02m/m）。

3、檢查超聲波上模輸出能量是否足夠（不足時增加段數）。

4、檢查模具定位與產品承受力是否穩合。

5、修改超聲波導熔線。

3. 超聲波焊接哪些塑料不可焊

超聲波焊接機能焊接的主要材料如下：
一、金屬材料
紫銅和黃銅；
鋁及鋁合金。
二、非金屬材料
ABS ACETAL ACRTILCS CELL ULOSICS
2.CYCOVIN KYDEX NORYL PC PE
3.PP PS POLYSULFONE PVC SAN POLYESTER XT-POLYMER
4.烯苯乙烯丙晴雙 縮醛樹脂 壓克力 纖維素 ABC和PC合成物
5.壓克力和PVC合金 聚亞苯氧化物 尼龍 聚碳酸脂PC 聚乙烯PE
6.聚苯烯PP 聚苯乙烯PS 聚碸 聚氧乙烯PVC 苯乙烯丙烯晴
7.聚脂樹脂 聚丙烯晴.奧龍/等。

什麼塑料的超聲波焊接效果比較好：
非結晶聚合物（ABS、PC、PS、PVC、PMMA等）：分子排列無序、有明顯的使材料逐步變軟、熔化 及至流動的溫度（Tg玻璃化溫度）。這類樹脂通常能有效傳輸超音速振動並在相當廣泛的壓力/振幅范圍內實現良好的焊接。
結晶型聚合物（PE、PP、POM、PA6、PA66、PBT、PET等）：分子排列有序，有明顯的熔點（Tm熔化溫度）和再度凝固點。固態的結晶型聚合物是富有彈性的，能吸收部分高頻機械振動。所以此類聚合物是不易於將超聲波振動能量傳至壓合面，幫要求更高的振幅。需要很高的能量（高熔化熱度）才能把半結晶型的結構打斷從而使材料從結晶狀態變為粘流狀態，這也決定了這類材料熔點的明顯性，熔化的材料一旦離開熱源，溫度有所降低便會導致材料的迅速凝固。
其次，一般來講，非極性化合物(如PP、PE)較難超聲的(並不是不能)，極性化合物是可以超聲的，而且極性化合物之間也是可以超聲的，如ABS與PMMA之間是可以超聲的。
另外，還有一些特性會影響超聲波的效果，如硬度（一般硬度越高越好超聲波焊接）、熔點（熔點越高，需要的超聲波能量越多）、純度（原料的焊接效果好，再生料摻雜有雜質效果略差）。

4. 超聲波焊接機都可以焊接什麼材料

河南港塑超聲波焊接機可以焊接的材料非常多，例如PVC ABS ACETAL CELL ULOSICS
CYCOVIN KYDEX NORYL PC PEPP PS ACRTILCS POLYSULFONE SAN POLYESTER XT-POLYMER
烯苯乙烯丙晴雙 縮醛樹脂回 壓克力 纖維素 ABC和PC合成物 壓克力和答PVC合金 聚亞苯氧化物 尼龍 聚碳酸脂PC 聚乙烯PE 聚苯烯PP 聚苯乙烯PS 聚碸 聚氧乙烯PVC 苯乙烯丙烯晴 聚脂樹脂 聚丙烯晴.奧龍/等，但有的材料焊接困難，難到達期待效果。

5. 超聲波焊接時1、對塑件材料有什麼核心要求2、對塑件焊接部位形狀有什麼要求

1. 要搞清楚需要焊接的材料的可焊性，有些材料是難以焊接的，有些是不能焊接的。塑料分熱版固性和熱塑性材料權。熱固性材料不可焊接。熱塑性材料中又有分無定型材料（如ABS)和半結晶型材料(如PET/PBT) , 無定型材料易於超聲波焊接，半結晶性材料焊接困難。這就是選擇材料的基本思想。
2. 焊接的塑料件的前道處理工藝要關注，有些材料在注塑過程中可能會有添加劑，比如玻纖，滑石粉等等。並且關注材料的含水率是夠需要烘乾等等...具體問題具體對待
3. 焊接部位的形狀：一般都有標准設計，有基本型energy director，剪切型shear joint，通常基本型裡面又分階梯型設計和榫槽型設計等等，你可以查詢相關資料，或尋求專業廠家。
（PS：有問題大家可以探討，共同學習）

6. 超聲波焊接兩個塑料件匹配有什麽要求

超聲波抄焊接對兩個塑料件的材質也是有一定的要求和兩個塑料件要有定位，還有就是要有超聲波焊接是所需的熔接線，熔接線的設計關系這塑料件焊接後的牢固度和美觀性。北京正宏尼可技術有限公司是專業做超聲波塑料焊接設備和焊接設計的。

7. 超聲波焊接機都能焊接哪些材料

一、金屬材料

• 紫銅和度黃銅；

• 鋁及鋁合金。

二、非金屬材料

• ABS ACETAL ACRTILCS CELL ULOSICS

2.CYCOVIN KYDEX NORYL PC PE

3.PP PS POLYSULFONE PVC SAN POLYESTER XT-POLYMER

4.烯苯專乙烯版屬丙晴雙 縮醛樹脂 壓克力權 纖維素 ABC和PC合成物

5.壓克力和PVC合金 聚亞苯氧化物 尼龍 聚碳酸脂PC 聚乙烯PE

6.聚苯烯PP 聚苯乙烯PS 聚碸 聚氧乙烯PVC 苯乙烯丙烯晴

7.聚脂樹脂 聚丙烯晴.奧龍/等。

固特超聲具備良好的自主研發、生產和售後條件，針對疫情需求，在多年超聲技術沉澱及應用系統經驗積累的基礎上自主研發的口罩機超聲焊接系統，擁有技術和品質「雙保障「。

8. 超聲波焊接對塑料件的表面質量有什麼要求嗎

超聲波熔接是一種高科技，一切熱溶性塑料製品皆可應用。而不需加溶劑，粘接劑或其它輔助品。其優點是增加多倍生產率，降低成本，提高產品質量及安全生產。
超聲波塑膠焊接原理是由發生器產生的高壓、高頻信號、通過換能系統，把信號轉換為高頻機械振動，加於塑料製品工件上，通過工件表面及內在分子間的摩擦而使傳送到介面的溫度升高，當溫度達到此工件本身的熔點時，使工件介面迅速熔化，繼而填充於介面間的空隙，當振動停止，工件同時在一定的壓力下冷卻定形，便達成完美的焊接效果。

主要用於塑料的焊接。焊接機只要一種，但焊接方法根據焊接目的及材料的不同有以下幾種。

焊接：
典型超聲波焊接面的設計必須具備以下兩個功能：
1、舌榫的設計保證在焊接周期中對位方便。
2、焊線設計纖細，但必須有足夠的可熔化材料令焊接面熔合。具
體設計方式要視乎應用在焊接何種工件設備中。焊接壓力、震幅等參數可調，保證焊頭能接觸到焊接面並施壓，下工件為接受壓力部份，置於底模中不動。焊頭因產生超聲波高頻，令上工件生熱震動，因而能與下工件熔合，焊頭停止震動後，壓力保持,令熔解位置冷卻成型。整個焊接時間大多為少於一秒。

超聲波鉚接：
此方式用於兩件不同材料的塑料件，一方為一塑料鉚釘貫穿另一件材料，焊頭焊接面設計成鉚釘包覆狀。高頻震動生熱令塑料釘熔解成型包覆在另一件材料上。

點焊：
兩件平麵塑料件，無舌榫亦無鉚釘，焊頭設計成手槍狀，將一端焊穿而熔合在另一平面中。優點在於焊接面不需任何特別設計，針對大型平面工件，焊頭震幅高，焊頭面的設計要視乎最後要求而設計。

埋插：
指埋植金屬及鏍絲於塑料件上。焊頭接觸金屬釘，因震動生熱，令釘子埋插於塑料件中。

9. 超聲波焊接對塑料件的表面質量有什麼要求嗎

超聲波塑料焊接機的工作原理:
當超聲波作用於熱塑性的塑料接觸面時，會產版生每秒幾萬次的高頻權振動，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，由於焊區即兩個焊接的交界面處聲阻大，因此會產生局部高溫。又由於塑料導熱性差，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，焊接強度能接近於原材料強度。超聲波塑料焊接的好壞取決於換能器焊頭的振幅，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桿決定。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。這個最佳壓力是焊接部分的邊長與邊緣每1mm的最佳壓力之積。
對不同的焊接對象需要有不同工具頭，超聲波塑料焊接機由於使用場合及焊接材料不同，焊接尺寸大小不一樣，其規格也是各式各樣的。

10. 超聲波焊接 工裝 要求

超聲波塑料件的焊接線設計
代注塑方式能有效提供比較完美的焊接用塑膠件。光我們決定用超聲波焊接技術完成熔合時，塑料件的結構設計必須首先考慮如下幾點：
1 焊縫的大小（即要考慮所需強度）
2 是否需要水密、氣密
3 是否需要完美的外觀
4 避免塑料熔化或合成物的溢出
5 是否適合焊頭加工要求
焊接質量可能通過下幾點的控制來獲得：
1 材質
2 塑料件的結構
3 焊接線的位置和設計
4 焊接面的大小
5 上下表面的位置和松緊度
6 焊頭與塑料件的妝觸面
7 順暢的焊接路徑
8 底模的支持
為了獲得完美的、可重復的熔焊方式，必須遵循三個主要設計方向：
1 最初接觸的兩個表面必須小，以便將所需能量集中，並盡量減少所需要的總能量（即焊接時間）來完成熔接。
2 找到適合的固定和對齊的方法，如塑料件的接插孔、台階或企口之類。
3 圍繞著連接界面的焊接面必須是統一而且相聯系互緊密接觸的。如果可能的話，接觸面盡量在同一個平面上，這樣可使能量轉換時保持一致。
下面就對塑料件設計中的要點進行分類舉例說明：

整體塑料件的結構
1.1塑料件的結構
塑料件必須有一定的剛性及足夠的壁厚，太薄的壁厚有一定的危險性，超聲波焊接時是需要加壓的，一般氣壓為2-6kgf/cm2 。所以塑料件必須保證在加壓情況下基本不變形。
1.2罐狀或箱形塑料等，在其接觸焊頭的表面會引起共振而形成一些集中的能量聚集點，從而產生燒傷、穿孔的情況（如圖1所示），在設計時可以罐狀頂部做如下考慮
○1 加厚塑料件
○2 增加加強筋
○3 焊頭中間位置避空
1.3尖角
如果一個注塑出來的零件出現應力非常集中的情況，比如尖角位，在超聲波的作用下會產生折裂、融化。這種情況可考慮在尖角位加R角。如圖2所示。
1.4塑料件的附屬物
注塑件內部或外部表面附帶的突出或細小件會因超聲波振動產生影響而斷裂或脫落，例如固定梢等（如圖3所示）。通過以下設計可盡可能減小或消除這種問題：
○1 在附屬物與主體相交的地方加一個大的R角，或加加強筋。
○2 增加附屬物的厚度或直徑。

1.5塑料件孔和間隙
如被焊頭接觸的零件有孔或其它開口，則在超聲波傳遞過程中會產生干擾和衰減（如圖4所示），根據材料類型（尤其是半晶體材料）和孔大小，在開口的下端會直接出現少量焊接或完全熔不到的情況，因此要盡量預以避免。
1.6塑料件中薄而彎曲的傳遞結構
被焊頭接觸的塑件的形狀中，如果有薄而彎曲的結構，而且需要用來傳達室遞超聲波能量的時候，特別對於半晶體材料，超聲波震動很難傳遞到加工面（如圖5所示），對這種設計應盡量避免。

1.7近距離和遠距離焊接
近距離焊接指被焊接位距離焊頭接觸位在6mm以內，遠距離焊接則大於6mm，超聲波焊接中的能量在塑料件傳遞時會被衰減地傳遞。衰減在低硬底塑料里也較厲害，因此，設計時要特別注意要讓足夠的能量傳到加工區域。
遠距離焊接，對硬膠（如PS，ABS，AS，PMMA）等比較適合，一些半晶體塑料（如POM，PETP，PBTB，PA）通過合適的形狀設計也可用於遠距離焊接。
1.8塑料件焊頭接觸面的設計
注塑件可以設計成任何形狀，但是超聲波焊頭並不能隨意製作。形狀、長短均可能影響焊頭頻率、振幅等參數。焊頭的設計需要有一個基準面，即按照其工作頻率決定的基準頻率面。基準頻率面一般佔到焊頭表面的70%以上的面積，所以，注塑件表面的突超等形狀最好小於整個塑料面的30%。一滑、圓弧過渡的塑料件表面，則比標准可以適當放寬，且突出位盡量位於塑料件的中部或對稱設計。
塑料件焊頭接觸面至少大於熔接面，且盡量對正焊接位，過小的焊頭接觸面（如圖6所示），會引起較大損傷和變形，以及不理想的熔接效果。

在焊頭表面有損傷紋，或其形狀與塑料件配合有少許差異的情況下，焊接時，會在塑料件表面留下傷痕。避免方法是：在焊頭與塑料件表面之間墊薄膜（例如PE膜等）。

焊接線的設計
2 焊接線的設計
焊接線是超聲波直接作用熔化的部分，其基本的兩種設計方式：
○1 能量導向
○2 剪切設計
2.1能量導向
能量導向是一種典型的在將被子焊接的一個面注塑出突超三角形柱，能量導向的基本功能是：集中能量，使其快速軟化和熔化接觸面。能量導向允許快速焊接，同時獲得最大的力度，在這種導向中，其材料大部分流向接觸面，能量導向是非晶態材料中最常用的方法。
能量導向柱的大小和位置取決於如下幾點：
○1 材料
○2 塑料件結構
○3 使用要求
圖7所示為能量導向柱的典型尺寸，當使用較易焊接的材料，如聚苯乙烯等硬度高、熔點低的材料時，建議高度最低為0.25mm。當材料為半晶體材料或高溫混合樹脂時（如聚乙碳），則高度至少要為0.5mm，當用能量導向來焊接半晶體樹脂時（如乙縮荃、尼龍），最大的連接力主要從能量柱的底盤寬頻度來獲得。

沒有規則說明能量導向應做在塑料件哪一面，特殊情況要通過實驗來確定，當兩個塑料件材質，強度不同時，能量導向一般設置在熔點高和強度低的一面。
根據塑料件要求（例如水密、氣密性、強度等），能量導向設計可以組合、分段設計，例如：只是需要一定的強度的情況下，分段能量導向經常採用（例如手機電池等），如圖8所示。

2.2能量導向設計中對位方式的設計
上下塑料件在焊接過程中都要保證對位準確，限位高度一般不低於1mm，上下塑料平行檢動位必須很小，一般小於0.05mm，基本的能量導向可合並為連接設計，而不是簡單的對接，包括對位方式，採用能量導向的不同連接設計的例子包括以下幾種：
插銷定位：圖9所示為基本的插銷定位方式，插銷定位中應保證插銷件的強度，防此超聲波震斷。

台階定位：圖10所示為基本的台階定位方式，如h大於焊線的高度，則會在塑料件外部形成一條裝飾線，一般裝飾線的大小為0.25mm左右，創出更吸引人的外觀，而兩個零件之間的差異就不易發現。

圖11所示台階定位，則可能產生外溢料。圖12所示台階定位，則可能產生內溢料。圖13所示台階定位為雙面定位，可防止內外溢料。

○1 企口定位：如圖14所示，採用這種設計的好處是防止內外溢料，並提供校準，材料容易有加強密封性的獲得，但這種方法要求保證凸出零件的斜位縫隙，因此使零件更難能可貴於注塑，同時，減小於焊接面，強度不如直接完全對接。

○2 底模定痊：如圖15所示，採用這種設計，塑料件的設計變得簡單，但對底模要求高，通常會引致塑料件的平行移位，同時底模固定太緊會影響生產效果。

○3 焊頭加底模定位：如圖16所示，採用這種設計一般用於特殊情況，並不實用及常用。
○4 其它情況：
A：如圖17所示，為大型塑料件可用的一種方式，應注意的是下支撐模具必須支撐住凸緣，上塑料件凸緣必須接觸焊頭，上塑料件的上表面離凸緣不能太遠，如必要情況下，可採用多焊頭結構。
B：如連接中採用能量導向，且將兩個焊面注成磨砂表面，可增加摩擦和控制熔化，改善整個焊接的質量和力度，通常磨砂深度是0.07mm-0.15mm。

C：在焊接不易熔接的樹脂或不規則形狀時，為了獲得密封效果，則有必要插入一個密封圈，如圖18所示，需要注意的是密封圈只壓在焊接末端。圖19所示為薄壁零件的焊接，比如熱成形的硬紙板（帶塑料塗層），與一個塑料蓋的焊接。
2.3剪切式設計
在半晶體塑料（如尼龍、乙縮醛、聚丙烯、聚乙烯和熱塑聚脂）的熔接中，採用能量導向的連接設計也許達不到理想的效果，這是因為半晶體的樹脂會很快從固態轉變成融化狀態，或者說從融化狀態轉化為固態。而且是經過一個相對狹窄的溫度范圍，從能量導向柱流出的融化物在還沒與相接界面融合時，又將很快再固化。因此，在這種情況下，只要幾何原理允許，我們推薦使用剪切連接的結構。
採用剪切連接的設計，首先是熔化小的和最初觸的區域來完成焊接，然後當零件嵌入到下起時，繼續沿著其垂直壁，用受控的接觸面來融化。如圖20所示，這樣可能性獲得強勁結構或很好的密封效果，因為界面的熔化區域不會讓周圍的空氣進來。由於此原因，剪切連接尤其對半晶體樹脂非常有用。

剪切連接的熔接深度是可以調節的，深度不同所獲得的強度不同，熔接深度一般建議為0.8-1.5mm，當塑件壁厚及較厚及強度要求高時，熔接深度建議為1.25X壁厚。
圖21所示為幾種基本的剪切式結構：

剪切連接要求一個塑料壁面有足夠強度能支持及防止焊接中的偏差，有需要時，底模的支撐高於焊接位，提供輔助的支撐。

實在不了解，可以電話我。13928887644