产品在超声波焊接之后出现错位该如何解决

在塑料制品的超声波焊接中，产品上下壳体错位是一个常见的问题。为什么产品出现错位，有产品本身的设计问题，也有超声波夹具的结构问题，当然也有超声波机器调试的问题。但是，在一般情况下，产品本身具有良好的***功能是主要的，当错位时，通过修改超声波装置的方法改善错位现象只能“迟做总比不做好”，因此，当塑料制品结构设计应该首先考虑问题。我们生产的每一套超声波焊头加工和超声波模具加工，不管是标准产品还是根据客户要求定制的，都会经过反复的测试。好的***应该实现这个功能：

1、当压力波动时，产物表面变形或无位错。

2、放边时力的方向，不发生塑性接头表面移位。通常***设计为直口形、凸凹形、双V型槽形、加强肋形或直口内的***销结构。

在实际生产操作中，如果产品在超声波焊接后出现错位怎么办，可以通过以下方法进行改进：

1、减少焊接压力。由于压力过大，产品本身难以承受，导致变形，界面会错位。

2、增加底模的高度，使其在关节面以上2毫米以上。通过加深底模夹具的深度，底模牢固地抓住产品。

3、采用超声波导焊，降低超声波对产品的传输能量。

4、采用预超声波焊接方式，在与产品接触前释放超声波，可减少脱位。

5、利用微调极限的功能，限制超声波焊接头的深度。

6、使用高功率、高振幅的超声波设备进行焊接，在较短的时间内完成焊接。

7、超声波的上下模不对齐，也会引起错位。

8、修改塑料产品，改进产品***设计。这一点特别重要，因为该产品具有良好的***设计，这将为以后的使用省去很多麻烦。

台州市锦亚机械制造有限公司是一家***生产塑料线性振动摩擦焊接机，热铆焊接机，热板焊接机，多头非标型超声波塑料焊接机，以及非标准设备、自动化设备、治具等研发、设计、制造及销售为一体的技术服务性实体公司。

超声波的特性

从超声波焊接的角度，超声波具有三个非常重要的特性，这三个特性与超声波的焊接质量密切相关，是超声波焊接过程中发生的诸多现象的根源。理解这三个特性有助于理解超声波焊接的工艺要求，产品设计工程师从而可以正确的设计超声波焊接结构来满足超声波焊接的工艺要求，提高超声波的焊接质量。锂电池的行业发展迅速，首要原因是政策推动着新能源汽车产业发展。

超声波的三个特性、产生的焊接现象、及其对塑胶件结构设计要求如表1所示:

1) 能量大；超声波能够产生的比声波大得多的能量，这是超声波能够对塑胶件件进行焊接的基础，同时这也是超声波焊接强度较高的根本原因；正由于其产生巨大能量的能力，超声波甚至能够进行金属零件的焊接；4、大功率超声波焊接机焊接时塑料不一定会融化，要具体调节参数。而在另一个方面，恰恰由于能量大，超声波有可能对焊接界面造成；同时可能对塑胶件其它部位或者塑胶件上已经装配的其它零部件造成损坏。

2) 方向性好，几乎是直线传播；由于超声波的波长很短，衍射效应不显著，所以可以近似地认为超声波是沿直线传播，即传播的方向性好，容易得到定向而集中的超声波束。因此，这要求超声波焊头与焊接零件保持足够大的接触面积，保证超声波能能够传导到焊接界面。同时，如果在传播方向上存在孔洞等，超声波就难绕过孔洞传导能量，这也是超声波结构设计时需要注意的地方。2）高周波是指声波的频率大于100KHZ时，我们就称之为高周波，高周波熔接机正是利用的高周波的这项技术。

3) 衰减性；超声波是指频率大于20000Hz以上的声波，超声波是声波大家族中的一员，其超出了人耳听觉的上限（20000Hz），故而得名超声波。尽管超声波的穿透能力强，但超声波在物体里传播始终都存在着衰减，传播的距离越远，能量衰减越厉害。另外，在不同的塑料中，超声波能量的衰减程度不一致。例如，在无定形塑料中，如ABS，其能量衰减程度较小，两个ABS塑胶件即使是远程焊接也能保证焊接质量；在半结晶塑料中，如PA66，超声波能量衰减程度大，超声波传播距离较短，很难保证远程焊接的质量。

影响塑料超声波焊接性能的其它因素

在超声波焊接时，还需要考虑其他一些因素，这些因素包括注塑过程的影响、吸水性、脱模剂、润滑剂、塑化剂、添加剂、阻燃剂、回料、色料以及塑料等级等。

塑料的吸水性

塑料的吸水性严重影响超声波焊接性能。如果塑料含有过多的水分，在超声波焊接过程中，当温度达到水的沸点时，塑料中的水分蒸发和气化，焊接界面呈泡沫状，使得超声波焊接强度低、同时很难获得密封性能以及高质量的外观；很多超声波焊接机操作人员经验不足，在为超声焊接机更换超声波塑料焊接模具后，就出现了产品焊接效果差、不达标的现象，员工对操作不熟悉，往往也检查不出来是哪里出现了问题，就会说“明明刚才超声波焊接机还好好的，怎么一下子就出问题了。另外，过多的水分还会造成了焊接时间的延长，焊接成本增加。

具有吸水性的塑胶件应该在注塑完成后马上进行超声波焊接。如果不能马上进行焊接，应该以装有干燥剂的PE袋进行密封包装；没有密封包装的吸水塑胶件，在焊接之前应该进行烘干。

脱模剂

脱模剂经常直接喷洒在模具型腔内，通过减少塑胶件与型腔摩擦力的方式，帮助塑胶件从型腔中脱出。不幸的是，在超声波焊接时，脱模剂也会减小焊接界面上两塑胶件的表面摩擦力。而超声波焊接工艺正是依靠表面摩擦产生热量，脱模剂会降低超声波焊接性能。另外，脱模剂中的化学物质也会影响理想焊接强度的获得。因此，对于需要进行超声波焊接的塑胶件，必须在注塑过程中避免使用脱模剂。如果不得不使用脱模剂，则在焊接前必须清洗塑胶件，不过只有一些脱模剂能够清洗干净。2、超声波焊接机的焊接效果是与表面光整度有关，否则就不用在塑料模具上做超声波线了。推荐使用干性脱模剂，其对超声波焊接性能***小，甚至不必在焊接进行前清洗。尽量避免使用硅、氟、硬脂酸锌和硬脂酸铝等类型脱模剂。

通过机械运动软化完成焊接的方法

机械运动焊接方式是一种全自动焊接过程，利用压力下两工件在摩擦过程中产生的热量来熔化接触面的塑料，对正固定直到凝结牢固，需要专用焊接设备。一旦确定了正确的焊接参数，操作工即可稳定生产。其优点是：快速、灵活、焊接过程稳定且不需焊剂或保护气体，也不产生***气体或熔渣，产品焊接质量有保证。本文所介绍的超声波焊接就是超声波在塑胶焊接领域的一个典型应用。按运动轨道可分为直线型和旋转型：直线型可用于直线焊缝和平面焊缝的焊接，旋转型可用于圆形焊缝的焊接。

1、超声波焊接

超声波焊接是由信号发生器产生高频正弦波信号，通过换能器转换成高频机械振动能，再经由变幅杆及焊头将放大后的振动耦合到被焊接塑料件上，高压下的高频摩擦使塑料接触面瞬间产生高温熔化，超声波停止之后，经短暂保压冷却后的两个塑料件便焊接为一体，焊接过程一般不超过一秒钟，焊接强

度可与本体媲美，广泛应用于电子电器、汽车配件、包装、塑料玩具、文具用品、日用品、工艺品等各个行业。焊接塑料制品时，既不要添加任何粘接剂、填料或熔剂，也不消耗大量热源，具有操作简便、焊接速度快、焊接强度高、焊件美观、生产等优点。另外，超声波焊接工艺还可实现塑料与金属件的铆接。3：焊接材料的认识误区：由于社会各种材料很多，也很复杂，尤其是不断创造出的新型材料。因此，超声波焊接技术得到越来越广泛的应用。

2、旋转摩擦焊接

通过工件相对高速旋转摩擦将机械能转换成热能，使被焊接工件的接触面摩擦升温，熔化后加压，从而焊接在一起。相比超声波焊接，该工艺不受工件尺寸和材料的限制，并且焊接强度同比其他塑料焊接工艺更高，几乎接近塑料本体强度。很多服役中的高温管线或者试验中的高温管线的失效部位都集中在脱碳层。适用于滤芯、塑料杯、浮球、玩具球、莲蓬头等回转体工件的焊接。