超聲波塑料焊接機(jī)的工作原理

　　 　　超聲波塑料焊接原理:由發(fā)生器產(chǎn)生由15KHz/20KHz、30KHz、40KHz，的高壓，高頻信號，通過換能系統(tǒng)，把信號轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械振動(dòng)，加于塑料制品工件上，通過工作表面及內(nèi)在分子間的磨擦而使傳導(dǎo)到接口的溫度升高，當(dāng)溫度達(dá)到此工件本身的熔點(diǎn)時(shí)，使工件焊接口迅速溶化，繼而填充于接口間的空隙，當(dāng)振動(dòng)停止，工件同時(shí)在一定的壓力下冷卻定型，便達(dá)成完美的焊接。

　　超聲波塑料焊接機(jī)由氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、超聲波發(fā)生器、換能器及工具頭和機(jī)械裝置等組成。

 1、氣動(dòng)傳動(dòng)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(shí)首先由空壓機(jī)驅(qū)動(dòng)沖程氣缸，以帶動(dòng)超聲換能器振動(dòng)系統(tǒng)上下移動(dòng)，動(dòng)力氣壓在中小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(shí)間繼電器或集成電路時(shí)間定時(shí)器組成。主要功能是：一是控制氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作，使其焊接時(shí)在定時(shí)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(dāng)焊接完后保壓一段時(shí)間，然后控制系統(tǒng)將氣路閥門換向，使焊頭回升復(fù)位；二是控制超聲波發(fā)生器工作時(shí)間，本系統(tǒng)使整個(gè)焊接過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，操作時(shí)只啟動(dòng)按鈕產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)脈沖，便能自動(dòng)地完在本次焊接全過程。整個(gè)控制系統(tǒng)的順序是：電源啟動(dòng)一觸發(fā)控制信號 氣壓傳動(dòng)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(shí)間 去除超聲發(fā)射 繼續(xù)保持一定壓力時(shí)間 退壓，焊頭回升 焊接結(jié)束。

3、超聲波發(fā)生器

　　功率較大的超聲波塑料焊接機(jī)，超聲波發(fā)生器信號采用頻率自動(dòng)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。

4、換能器

  超聲波塑料焊接機(jī)用的換能器包括二個(gè)部分：1壓電部分2固定部分，壓電部分：超聲波換能器；

固定部分：超聲波變幅器。換能器通過電能轉(zhuǎn)換為一定機(jī)械振動(dòng)能，傳輸?shù)匠暡ㄗ兎鳎勺兎髟黾踊蛘邷p小振動(dòng)能量。

超聲波焊頭

　　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(dá)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，塑料焊接機(jī)用聲學(xué)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(shí)也有用鈦合金材料制成的，該材料疲勞強(qiáng)度比鋁合金高一倍多。

超聲波塑料焊接機(jī)的工作原理： 　　

　　當(dāng)超聲波作用于熱塑性的塑料接觸面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生每秒幾萬次的高頻振動(dòng)，這種達(dá)到一定振幅的高頻振動(dòng)，通過上焊件把超聲能量傳送到焊區(qū)，由于焊區(qū)即兩個(gè)焊接的交界面處聲阻大，因此會(huì)產(chǎn)生局部高溫。又由于塑料導(dǎo)熱性差，一時(shí)還不能及時(shí)散發(fā)，聚集在焊區(qū)，致使兩個(gè)塑料的接觸面迅速熔化，加上一定壓力后，使其融合成一體。當(dāng)超聲波停止作用后，讓壓力持續(xù)幾秒鐘，使其凝固成型，這樣就形成一個(gè)堅(jiān)固的分子鏈，達(dá)到焊接的目的，焊接強(qiáng)度能接近于原材料強(qiáng)度。超聲波塑料焊接的好壞取決于換能器焊頭的振幅，所加壓力及焊接時(shí)間等三個(gè)因素，焊接時(shí)間和焊頭壓力是可以調(diào)節(jié)的，振幅由換能器和變幅桿決定。這三個(gè)量相互用有個(gè)適宜值，能量超過適宜值時(shí)，塑料的熔解量就大，焊接物易變形；若能量小，則不易焊牢，所加的壓力也不能達(dá)大。這個(gè)最佳壓力是焊接部分的邊長與邊緣每1mm的最佳壓力之積。超聲波焊接是熔接熱塑性塑料技制品的高科技技術(shù)，各種熱塑性膠件均可使用超聲波焊接處理，而不需加溶劑，粘接劑或其他輔助品，其優(yōu)點(diǎn)是增加多倍生產(chǎn)率，降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。