基本概述

大功率超聲波焊接機主要用于熱塑性塑料的二次連接，相比其他傳統(tǒng)工藝（如膠粘、電燙合或螺絲緊固等），具有生產(chǎn)效率高、焊接質(zhì)量好、環(huán)保又節(jié)能等顯著優(yōu)點。大功率超聲波焊接機被廣泛應用于醫(yī)械、包裝、汽配、漁具等行業(yè)，對ABS，PP，PE，PO，PC，PS等材質(zhì)，焊接效應，能達到完美的超音波焊接效果。

 大功率超聲波焊接機的原理是熔接熱塑性塑料制品的高科技超聲波技術，各種熱塑性膠件均可使用超聲波熔接處理，而不需加 溶劑，粘接劑或其它輔助品。優(yōu)點是增加多倍生產(chǎn)率，降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量及安全生產(chǎn) 超聲波焊接原理是由發(fā)生器產(chǎn)生 20KHz(15KHz)的高壓、高頻信號，通過換能系統(tǒng)，把信號轉(zhuǎn)換為 高頻機械振動，加于塑料制品工件上， 通過工件表面及在分子間的磨擦而使傳遞到接口的溫度升高，當溫度達到此工件本身的熔點時，使工件 接口迅速熔化，繼而填充于接口間的空隙， 當震動停止，工件同時在一定的壓力下冷卻定形，便達成完美的焊接。常州鵬雷德15KHz 大功率超聲波焊接機，對焊接較軟的PE、PP 材料，以及直徑超大，長度超長塑膠焊件，具有獨特的效果，能滿足各種產(chǎn)品的需要。

作用

大功率超聲波焊接機由氣壓傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、超聲波發(fā)生器、換能器及工具頭和機械裝置等組成。

1、氣動傳動系統(tǒng)

包括有：過滹器、減壓閥、油霧器、換向器、節(jié)流閥、氣缸等。

工作時首先由空壓機驅(qū)動沖程氣缸，以帶動超聲換能器振動系統(tǒng)上下移動，動力氣壓在大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：一是控制氣傳動系統(tǒng)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，當焊接完后保壓一段時間，然后控制系統(tǒng)將氣路閥門換向，使焊頭回升復位；二是控制超聲波發(fā)生器工作時間，常州鵬雷德控制系統(tǒng)使整個焊接過程實現(xiàn)自動化，操作時只啟動按鈕產(chǎn)生一個觸發(fā)脈沖，便能自動地完在本次焊接全過程。整個控制系統(tǒng)的順序是：電源啟動一觸發(fā)控制信號 氣壓傳動系統(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間 去除超聲發(fā)射 繼續(xù)保持一定壓力時間 退壓，焊頭回升 焊接結(jié)束。

3、超聲波發(fā)生器

（1）大功率超聲波塑料焊接機，發(fā)生器信號采用鎖相式頻率自動跟蹤電路，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、超聲波塑料焊接機使用的聲學系統(tǒng)

（1）換能器

大功率超聲波塑料焊接機用的聲學系統(tǒng)包括三個部分：1驅(qū)動部分2固定部分3工作部分。在以上三個組成部分中，驅(qū)動是核心，一般采用螺栓夾緊的縱向振動換能器，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，組成一個半波長換能器。

（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，常州鵬雷德塑料焊接機用聲學系統(tǒng)工具頭，所用材料通常為鋁合金，其端面鍍硬質(zhì)合金，功率較大時也有用鈦合金材料制成的，該材料疲勞強度比鋁合金高一倍多。

熔接特性

苯藝烯共聚物,質(zhì)輕，兼具軔性，剛性與耐化學品性，用途廣泛，此材質(zhì)導熱性佳，特別適合超聲波溶接。

General purpose ps

一般聚苯乙烯,比重輕，對水及化學物之抗蝕性強，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、盂洗設備、磐子、透鏡、浮動輪等的制造。由于彈強性系數(shù)高，適合超聲波熔接。

Acrylics

壓克力,硬度大、耐重擊、不受酸之作用，有高度光學明晰性，著色性良好，常用于汽車尾燈、義表板、獎章、水龍頭把手等。用于超聲波溶接時，須注意衰明度問題。

Impact ps

耐重擊聚苯乙烯

Acetal

縮醛,抗張及耐壓強度高，耐磨性佳，最具強軔及強性，常用作接練、螺絲、軸承、滾筒、廚房用具等，因磨系數(shù)低，用超聲波熔接時需高振動幅度及較長的熔接時間。

20-30% glass Filled PS

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Celluloeics

酯酸織維性物質(zhì) ,超聲波振動時材質(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，強度高，能耐熱及化學劑的侵蝕，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，較難熔接。

ABS

丙烯晴丁二烯

工作要領

注意焊頭不可以任意修改，否則會改變其諧振頻率及機械強度，容易導致?lián)Q能器或電器零件損壞。

超聲波焊接機操作要領：

機器工作原理：

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)換成機械能，機械振動經(jīng)二級桿放大經(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)整機架高度并擰緊機體固定把手。

D：觀察底座上急停開關是否復位，如未，請復位。

E：連接好氣源及電源，并接好地線。

F：將焊頭與二級桿之間的接觸面擦拭干凈，在兩個端面上涂抹少量硅油或黃油，將螺桿擰入焊頭一邊擰緊，然后將焊頭與二級桿這宰用螺桿連接，并用板手鎖緊。

G：操作前，請務必做超聲檢測，以確定發(fā)生器頻率與換能器系統(tǒng)機械諧振頻率一致。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：

為了達到最佳的使用效果并維護本機的性能，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，確保焊頭與二級桿之間必需鎖緊。調(diào)諧時，焊頭不要接觸其它物品。

B：打開電源開關，此時電源指示燈亮。

C：按下超聲波測試開關，并注視負載表，（如電流表指針超30%或超過2A，則按下超聲測試開關的時間要非常短），調(diào)整調(diào)諧電感，左右旋轉(zhuǎn)直到負載電表批示在最小位置，通常在5%-15%或300MA-900MA之間。

D：因本機設有卡位，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相差較遠時，需打開機蓋，拆開固定位進行調(diào)整。

注意

（1）：調(diào)整調(diào)諧電感時，負載表電流大小變化，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，可改變二級桿的品種。（15KHz機還可調(diào)整振幅調(diào)節(jié)開關，但不可在有超聲波時調(diào)整振幅調(diào)節(jié)開關，以防

高壓電擊。）

（2）：負載表空載時，表示諧振程度；帶負載時，表示輸出能量。

（3）：調(diào)諧時，如過載指示燈亮，應立即松開測試開關，過5秒鐘之后，調(diào)整調(diào)諧電感，再做超聲波檢測。

（4）：正確的調(diào)諧非常重要，如果無法達到正常情況，請參照故障檢測表，不可勉強使用，以免損壞機器。

校模：

為達到高的生產(chǎn)效率，焊頭與塑料件之間的距離應盡量縮短但仍需留有足夠的空間方便取放塑料件。

1將塑料件放在底座中調(diào)整氣壓在2Kg左右，利用焊頭升降開關來使上下摸對準。

2選擇適合的焊頭與塑料件之間的距離鎖緊機架固定把手。

3調(diào)整限位螺栓使焊頭下降壓緊塑料件之后仍有0.2mm左右的空間。（對于焊接深度要求較高的塑料件，此空間相應加大）。

4調(diào)整焊接、保壓時間、氣壓、試焊樣件。

5觀察樣件,如發(fā)現(xiàn)焊接不均勻,則需要細調(diào)底座的平衡,一般原則為焊接部位熔接越厲害,則應調(diào)低，在底座相反位置墊上紙片等抬高底座對應位置，使塑料件與焊頭吻合良好。

影響塑料件超聲加工的

因素如下：

（1）接觸面的設計 （2）焊接線的設計 （3）塑料材質(zhì)

（4）塑料件外形和尺寸 （5）焊接面與焊頭之間距離 （6）焊頭的設計

（7）焊頭的振幅 （8）校模的準確性 （9）焊接壓力、時間參數(shù)的選擇

超聲波焊接操作步驟：選擇振幅、二級桿調(diào)諧頻率、校模

過熔時： 減小熔接時間,壓力降低振幅段數(shù)

焊接不夠：增加熔接時間或氣壓；增加振幅段數(shù)；改用較大功率機型；選擇較大比例二級桿； 確定所有參數(shù)。

超聲波焊接方法

一、 熔接法：

　　常州鵬雷德超聲波超高頻率振動的焊頭在適度壓力下，使二塊塑膠的接合面產(chǎn)生磨擦熱而瞬間熔融接合，焊接強度可與本體媲美，采用合適的工件和合理的接口設計，可達到水密及氣密，并免除采用輔助品所帶來的不便，實現(xiàn)高效清潔的熔接。

　　二、 鉚焊法：

　　將超聲波超高頻率振動的焊頭，壓著塑膠品突出的梢頭，使其瞬間發(fā)熱融成為鉚釘形狀，使不同材質(zhì)的材料機械鉚合在一起。

　　三、 埋植：

　　借著焊頭之傳道及適當之壓力，瞬間將金屬零件（如螺母、螺桿等）擠入預留入塑膠孔內(nèi)，固定在一定深度，完成后無論拉力、扭力均可媲美傳統(tǒng)模具內(nèi)成型之強度，可免除射出模受損及射出緩慢之缺點。

　　四、 成型：

　　本方法與鉚焊法類似，將凹狀的焊頭壓著于塑膠品外圈，焊頭發(fā)出超音波超高頻振動后將塑膠溶融成形而包覆于金屬物件使其固定，且外觀光滑美觀、此方法多使用在電子類、喇叭之固定成形，及化妝品類之鏡片固定等。

　　五、 點焊：

　　A、 將二片塑膠分點熔接無需預先設計焊線，達到熔接目的。

　　B、 對比較大型工件，不易設計焊線的工件進行分點焊接，而達到熔接效果，可同時點焊多點。

　　六、 切割封口：

超聲波焊接原理      運用超音波瞬間發(fā)振工作原理，對化纖織物進行切割，其優(yōu)點切口光潔不開裂、不拉絲。

基本特點

1．全國唯一采用IC，全晶體自動回路，可選擇能量及焊接全自動能量控制及頻率調(diào)節(jié)，經(jīng)長時間生產(chǎn)后仍能保證產(chǎn)品質(zhì)量；

2．采用自動控制系統(tǒng)，操作簡便，具有功率大，效率高的特點；

3．附加過電壓及過電源保證安全，可減少故障，保障安全的重要性；

4．采用四點平衡調(diào)整式架模迅速確實。

應用范圍

大功率超聲波焊接機，實例：

　　日用品業(yè)：粉盒、化妝鏡、發(fā)梳、鎖圈、保溫杯、密封式容器、調(diào)味瓶、水管接頭、提把、

　　瓶蓋、食品容器、汽車燈罩、汽車水箱等。

　　玩具業(yè)：各式球類玩具、文具、水槍、塑料禮品、音樂玩具、及各式塑料玩具等。

　　電器業(yè)：電子鐘、蒸氣熨斗、吸塵器、電話、計算機鍵盤、電風扇、電池等。

　　汽車制造業(yè)：方向燈、照后鏡、各類塑料成品等。

各種注塑而成的削減件及熔接熱塑性塑料制品，金屬同塑膠之埋植等。

焊接范圍：玩具業(yè)、文具業(yè)、家電業(yè)、電子業(yè)、食品業(yè)、通信業(yè)、交通業(yè)、航天航空等運輸業(yè)。