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,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。B:振幅档:此旋钮有些机种上没有这个旋钮,其功能是通过调节发生器的输出电压,达到高速输出振幅的目的。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。
塑料产品对超声焊接的影响
塑料件经过注塑、挤压或吹塑等的不同加工形式以及不同的加工条件都会形成对超声焊接产生一定影响的因素。
A:湿度缺陷:湿度缺陷一般在制作有条纹或疏松的塑料件过程中形成,湿度缺陷在焊接中衰减有用能量,使密封位渗水,加长焊接时间,所以湿度高的塑料件在焊接前要作烘干处理。如聚甲醛等。
B:注塑过程的影响:
注塑过程参数的调整会引致如下缺陷:
① 尺寸变化(收缩、弯曲变形)
② 重量变化
③ 表面损伤
④ 统一性不佳
C:保存期:塑料件注塑加工出来后,一般少放置24小时后,再进行焊接,以消除塑料件本身应力、变形等因素。无定形塑料通过注塑出来的塑料件可不按此要求。
D:再生塑料
再生塑料的强度比较差,对超声波焊接适应性也较差,所以如用再生塑料,各种设计尺寸均要酌情加以考虑。
E:脱模剂和杂质
脱模剂和杂质对超声波焊接有一定的影响。虽然超声波加工时可将加工表面的溶剂、杂质等震开,但对于要求密封、或在高强度的情况下,应尽可能去除。在有些情况下,先清洗塑料件是必要的。
焊接特性
属于熔融焊接,以激光束为能源,冲击在焊件接头上。
激光束可由平面光学元件(如镜子)导引,随后再以反射聚焦元件或镜片将光束投射在焊缝上。
激光焊接机属非接触式焊接,作业过程不需加压,但需使用惰性气体以防熔池氧化,填料金属偶有使用。
激光焊可以与MIG焊组成激光MIG复合焊,实现大熔深焊接,同时热输入量比MIG焊大为减小。优点(1)可将入热量降到的需要量,热影响区金相变化范围小,且因热传导所导致的变形亦。
(2)32mm板厚单道焊接的焊接工艺参数业经检定合格,可降低厚板焊接所需的时间甚至可省掉填料金属的使用。
(3)不需使用电极,没有电极污染或受损的顾虑。且因不属于接触式焊接制程,机具的耗损及变形接可降至。
(4)激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引,可放置在离工件适当之距离,且可在工件周围的机具或障碍间再导引,其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。
(5)工件可放置在封闭的空间(经抽真空或内部气体环境在控制下)。
(6)激光束可聚焦在很小的区域,可焊接小型且间隔相近的部件。
(7)可焊材质种类范围大,亦可相互接合各种异质材料。
(8)易于以自动化进行高速焊接,亦可以数位或电脑控制。
(9)焊接薄材或细径线材时,不会像电弧焊接般易有回熔的困扰。
(10)不受磁场所影响(电弧焊接及电子束焊接则容易),能的对准焊件。
(11)可焊接不同物性(如不同电阻)的两种金属。
(12)不需真空,亦不需做X射线防护。
(13)若以穿孔式焊接,焊道深一宽比可达10:1。
(14)可以切换装置将激光束传送至多个工作站。
(1)焊件位置需非常,i 务必在激光束的聚焦范围内。
(2)焊件需使用夹治具时,必须确保焊件的终位置需与激光束将冲击的焊点对准。
(3)可焊厚度受到限制渗透厚度远超过19mm的工件,生产线上不适合使用激光焊接机。
(4)高反射性及高导热性材料如铝、铜及其合金等,焊接性会受激光所改变。
(5)当进行中能量至高能量的激光束焊接时,需使用等离子控制器将熔池周围的离子化气体驱除,以确保焊道的再出现。
(6)能量转换效率太低,通常低于10%。
(7)焊道快速凝固,可能有气孔及脆化的顾虑。
(8)设备昂贵。
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