热板焊接时人们常犯的4个错误
1.不接触整个熔化肋(不正确的熔化零点)
为了有效地将热量传递到塑料部件中,熔体肋必须与加热的工具完全接触。加热工具刚刚与焊接肋表面上的每个点接触的位置称为熔化零点。如果设定了不正确的熔体零位置,则预期焊接表面的一部分将不会吸收足够的热量以完全熔化和粘合。这种情况导致我们称之为“冷焊”。通过使用超高频声波,塑料通过摩擦被局部加热,并且变形以满足规格。为避免这种情况,进行熔体测试(仅熔化,无密封阶段),然后检查部件,确保整个熔体肋表面显示出与加热工具接触的迹象。如果熔化肋的部分没有显示熔化迹象,则调整熔体零位,直到它们为止。
2.熔体停留时间不足
为了形成强焊接,热量需要渗透到塑料焊接肋中以允许材料流动并与来自组件的另一半的软化材料结合。通过编程的熔体停留时间控制该热深度。如果熔体停留时间太短,则热量不会深深地浸入焊缝中,并导致冷,弱焊接。配备精良的热板焊机配有精心设计的工具,可为塑料组装提供出色的解决方案。相反,如果允许材料吸收过多的热量(通过长的熔化停留时间),则将难以施加足够的力来实现强焊接。
3.开放时间太长(转换)
一旦塑料部件被加热,工具将缩回,然后将两个部件合在一起以在力的作用下密封。从部件离开加热工具到将它们放在一起的时间称为“打开时间”(或者,在某些情况下,“转换”)。尽可能减少开放时间至关重要。开放时间越长,部件上的半熔融焊肋就越需要冷却。另一方面,如果施加太大的力,则所有半熔融材料将被挤出焊接区域,在每一侧仅留下冷材料,从而防止强烈的材料结合。如果焊缝冷却时间过长,它们会在其表面开始形成表皮,从而***两个部件上的半熔融材料混合并形成强焊缝。因此,热和密封阶段之间的过渡必须快速有效。
4.密封力不足
当两种组分在加热后聚集在一起时,施加到半熔融材料上的力使得来自两半的材料混合并焊接。但是,如果施加的力不足,材料将不能充分混合,这会导致焊接不良。焊接工具的行程,即峰值位置和零位置之间的距离,被称为振幅-在超声波焊接中,振幅在5和50μm之间。另一方面,如果施加太大的力,则所有半熔融材料将被挤出焊接区域,在每一侧仅留下冷材料,从而防止强烈的材料结合。
超声波焊接的工作原理
超声波焊接的基本过程可以通过以下步骤来描述:
1.待焊接的部件放置在铁砧或夹具中。
2.喇叭接触待焊接的部件。
3.施加压力以使喇叭与焊接材料接触并将它们保持在一起。
4.喇叭提供超声波振动来加热材料。振动上下或左右移动不到一毫米。
5.材料焊接在一起。
6.喇叭缩回,焊接材料可从铁砧上取下。
焊接时间,施加的压力和温度由焊接设备内的计算机或微处理器控制。在焊接过程中实际发生的事情取决于材料的性质。在金属中,超声波振动平行于材料平面传递。摩擦热使金属表面的温度升高到熔化温度的约三分之一,但不会熔化金属。由于您不需要使用胶水,紧固件或螺钉,因此还可以进一步节省成本。相反,热量从表面去除金属氧化物和薄膜。这允许金属原子在两个表面之间移动并形成将金属保持在一起的键。
在塑料的情况下,振动垂直于材料的平面,并且摩擦热使温度升高到足以熔化塑料。塑料分子混合在一起形成键。冷却后,塑料表面焊接在一起。焊接时间可以变化,但焊接可以在短至0.25秒内形成。
超声波焊接中变化的因素是声波的频率(通常为20,30或40 kHz),用于将材料保持在一起的压力,以及超声波应用的时间(分数秒到超过一秒)。
超声波焊接与传统方法相比具有许多优点。例如,相对于其他方法,焊接在低温下发生。因此,制造商不需要消耗大量的燃料或其他能量来达到高温。这使得该过程更便宜。它也更快更安全。
该过程在几秒到几秒内发生。因此,它可以比其他方法更快地完成。事实上,它可以比胶水更好,更快地粘合塑料。例如,汽车中的新智能钥匙中有一个转发器芯片。汽车只能在感应到芯片时启动。为了制作钥匙,金属钥匙坯的一端和芯片放入塑料顶部的一半。例如,焊接到发动机歧管上的90度端口需要在焊接后指向特定方向。另一半放在它们上面并粘合到基部的一半。这种粘合通常用胶水完成,这需要时间来固化。在不到一秒的时间内,可以使用超声波焊接完成相同的任务。
后,超声波焊接与相同材料的传统焊接一样坚固耐用 - 这只是该方法用于汽车制造的原因之一。为了使汽车更轻,更省油,汽车制造商正在将铝作为汽车车身的主要金属。与传统焊接相比,超声波焊接可用于在更短的时间内和更低的温度下粘合金属。
超声波塑胶焊接机的组成及应用
超声波塑料焊接机由气压传动系统、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、气动传动系统
包括有:过滹器、减压阀、油雾器、换向器、节流阀、气缸等。
工作时首先由空压机驱动冲程气缸,以带动超声换能器振动系统上下移动,动力气压在中小功率的超声波焊接中气压根据焊接需要调定。
2、控制系统
控制系统由时间继电器或集成电路时间定时器组成。主要功能是:一是控制气压传动系统工作,使其焊接时在定时控制下打开气路阀门,气缸加压使焊头下降,以一定压力压住被焊物件,当焊接完后保压一段时间,然后控制系统将气路阀门换向,使焊头回升复位;二是控制超声波发生器工作时间,本系统使整个焊接过程实现自动化,操作时只启动按钮产生一个触发脉冲,便能自动地完在本次焊接全过程。整个控制系统的顺序是:电源启动一触发控制信号 气压传动系统,气缸加压焊头下降并压住焊触发超声发生器工作,发射超声并保持一定焊接时间 去除超声发射 继续保持一定压力时间 退压,焊头回升 焊接结束。密封力不足当两种组分在加热后聚集在一起时,施加到半熔融材料上的力使得来自两半的材料混合并焊接。
3、超声波发生器
1) 功率较大的超声波塑料焊接机,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以上的超声波塑料焊接机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、超声波塑料焊接机使用的声学系统
1) 换能器
超声波塑料焊接机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。例如,使用混合机器可以完全消除固体摩擦,因此您可以获得一致的物料流,而无需局部熔化区。
2) 工具头
对不同的焊接对象需要有不同工具头,不管是近场焊接还是传输焊接,只有半波长的工具头才能使焊接端面达到较大的振幅。
工具头,有带振幅放大的和不带振幅放大的两种,塑料焊接机用声学系统工具头,所用材料通常为铝合金,其端面镀硬质合金,功率较大时也有用钛合金材料制成的,该材料疲劳强度比铝合金高一倍多
超声波焊接机使用中问题的排除
焊接作为一类有着较长发展史的技术,随着我国对工业的重视,也是有着众多焊接技术和焊接设备的产生。有些产品部件的焊接是非常要求准确性的,但是焊接这类技术,想必大家都是清楚的,视觉环境极差,为了能够解决这方面的问题,也是使用了超声波原理。随着这一技术的诞生,也是出现了众多南京超声波焊接机厂家加入焊接行业。缺点2:提前期将超声波集成到您的制造过程中并不是一夜之间的过程。但是该设备虽然***,但是在使用上还是会存在问题的。
一、打开电源无显示
原因:***丝熔断
解决方法:1、 检查功率管是否短路 2、 更换***丝
二、超声波测试无电流显示 原因:
1、 功率管烧毁 2、 高压电容烧毁 3、继电器控制线路部分有故障
解决方法:更换相关烧毁零件
三、起声波测试电流偏大、过载 原因:
1、 焊头没锁紧或有裂纹 2、 若不带焊头,电流大,此换能器或二级杆老化或有裂纹 3、 功率管特性有变异或烧毁 4、 功率放大电路部分有故障
解决方法:更换相关零件
超声波焊接机由于使用了众多精密部件,所以在使用上也是需要多加注意,稍有不慎,可能就会产生一些使用上的不适或是小问题。由于超声波焊接机较广泛使用精细型部件焊接,所以有小问题,对于产品生产上也是不小的麻烦。首先我们必须知道超声波塑焊机作业的焊接效果是不可能达到一体成型效果的,但可以说是接近于一体成型,而其焊接效果要求标准须仰赖于多项配合,那么这些配合有哪些呢。以上便是南京超声波焊接机在使用上,经常会出现的一些小问题和解决方法,希望能够对大家有所帮助。
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