超声波哈焊接技术及检验标准

超声波焊接技术及检验 一． 目的 为加强热塑性塑胶的超声波加工的品质管控，特制定此标准。 二． 主要技术参数 换能器输入功率 VA 1500 工作频率 KHZ 20 焊接时间 S Ⅰ档0.1-0.5  Ⅱ档0.1-4 保压时间 S 0.1-3 工作气压 MPa 0.2-0.7 焊头工作行程 mm 80 电  源 V AC200  200 外形尺寸 Mm 长*宽*高620*420*1400 净  重 Kg 75 三． 工作原理与构造     将工频每秒50HZ的交流电，经超声发生器变频后升压，产生每秒20KHZ的高频电流输入换能器。转变为高频的机械振动。通过变幅杆和焊头，将能量施加在塑胶件上，引起塑胶件间的面及内部分子的相互摩擦。使接触处的温度急剧上升，当温度上升到足以使塑胶熔化时，界面间就产生一层熔化层，振动停止后，被焊零件在一定压力的作用下凝固，而完成焊接工作。 四． 使用注意事项 1. 为确保安全，防止触电，本机未经妥善接地不许开机； 2. 在通电的情况下，不应拉开电器箱，以免造成触电事故； 3. 机器应定时清扫，不要让运动部件和电器箱里的元件积灰尘，以免造成运行不灵和接触不良或短路； 4. 机器启动后，尤其是在发射超声波时，不得将手置于焊头下方，以免因高压力和超声波而损伤手和手指； 5. 机器启动发射超声波时，不得使焊头接触到金属底模或压板，以免引起焊头碰坏，换能器振碎； 6. 加工有毒性的塑胶工件时，会产生对人体有害的气体，这时应有良好的通风条件。 五． 在各类加工中出现故障的分析和排除 1. 焊接 现  象 原  因 解  决  办  法 焊接过度 输入工件的能量过多 1. 降低工作压力 2. 减少焊接时间 3. 换用较小倍数的变幅杆以减少振幅 4. 减缓焊头下降速度 5. 适当降低电源电压 6. 7. 2. 8. 焊接不足 1. 输入工件的能量过少 2. 工件材料焊接性能不良 1. 增加工作压力 2. 延长焊接时间 3. 换用较大倍数的变幅杆以增加振幅 4. 使用较大功率的焊接机 5. 改用焊接性能好的材料（见后表） 焊接不匀 1. 工件扭曲 2. 聚能边不匀称 3. 焊头、下模、工件的接触面不平帖 4. 侧壁弯曲 5. 工件误差太大 1.1排除变形较大的工件 1.2检查工作过程中是否造成工件变形， 2.聚能边重新设计，使高度均一 3.1确保工件形状、尺寸的一致性 3.2调整模头及下模，改善支效果 3.3重新设计下模 3.4换成硬质下模 4.1改善工件刚度 4.2修改下模，避免工件弯曲 5.确保工件形状、尺寸的一致性 焊接结果不一致 1.工件的误差太大 2.电源电压发生变化 3.气源压力变动 4.模具潮湿 5.塑胶工件填料比列太高 6.填料分布不均 7.聚能边设计错误 8.工件材料焊接性能不良 1.确保工件形状，尺寸的一致性 2.使用电源稳压器 3.确保气源输出压力稳定 4.1烘干模具 4.2烘干工件，立即焊接 5.降低填料比列 6.改善工件质量 7.重新设计聚能边 8.改善焊接性能好的的材料（见后表） 表面损伤 1.焊头温度升高 2.工件局部碰伤 3.字号凸起 4.焊头、下模、工件接触不平帖 5.氧化铝（来自焊头） 6.焊接时间过长 1.1检查焊头螺丝是否松动；  1.2缩短焊接时间； 1.3使焊头散热冷却；  1.4确保焊头与变幅杆的接合良好；1.5检查焊头是否断裂    1.6如果焊头是钛合金材料，换为铝合金材料；  1.7如果焊头是钢材，则基地放大倍数。 2.1检查工件外观；  2.2检查工件与焊头的贴合度； 3.尽可能使用凹字 4.1调整焊头及下模，改善支撑效果；  4.2重新设计模具      4.3检查模具与工件的变化； 5.焊头做硬化处理 6.1增加压力或振幅，以减少焊接时间； 6.2调整缓冲压力。 接合面出现毛边溢料 1. 聚能边太大； 2. 工件变形 3. 焊接时间太长 4. 结合面尺寸不均匀 5. 工件贴合太紧 1.1减少聚能边的大小； 1.2降低压力； 1.3调整限位； 2.减少变形的影响量； 3.减少焊接时间； 4.重新设计工件接合面； 5.1放松工件贴合度； 5.2减少工件误差。 焊接后工件不能对准 1. 工件组合时没有对准； 2. 下模支撑不当； 3. 侧壁弯曲； 4. 聚能边设计不良； 5. 工件误差太大。 1.1两片工件间增加定位销； 1.2如果可能，设计家具以校正； 2.重新设计适当的支撑下模； 3.1改善工件钢度； 3.2重新设计绝能边； 4.确保工件形状，尺寸的一致性。 内部零件熔合 内部零件与外部材质相同 内部零件与外壳难以相溶的两种材料制作 六附表1：热塑性塑胶的超声波焊接性能 材    料 焊接（近场） 焊接（远场） 点焊 ABS ABS----聚碳酸酯 丙稀酸 丙稀酸共聚物 丁二稀----苯已稀共聚物 CA、CAB、CAP 聚酰胺酰亚胺 聚碳酸酯 聚苯已稀 聚砜 PVC 苯已稀----丙稀腈共聚物 聚甲醛 含氟聚合物 尼龙 热塑性聚酯 高密度聚乙烯 聚甲基戍稀—1 聚苯硫醚 聚乙烯 E E-G G G G F-P G G E G F-P E G P G G F-P F G F G G G-F F F P F G E F P E F F F P F-P F P E E E G G F-P G F F G-F G-F F F P G G E E 说明：1.E=最佳、G=良好、F=一般、P=较差。 3. 焊接面距焊模端面为6.4mm以内者近场焊接；6.4mm以上这为远场焊接。 附表2：热塑性塑胶的相熔性 苯乙烯—丙稀腈 聚氯乙烯 聚砜 聚苯乙烯 聚苯撑 聚苯撑硫 聚甲稀 聚乙烯 热塑性聚酯 聚碳酸酯 聚酰胺酰亚胺 NORYL 尼龙 含氟聚合物 CA\CAB\CAP 丙稀酸共聚物 丙稀酸 二已醇 ABS聚碳酸酯 ABS ○ ○ △ △ △ ABS △ ○ △ △ ABS聚碳酸酯 △ 二已醇 ○ ○ ○ ○ △ ○ △ 丙稀酸 ○ ○ △ ○ ○ 丙稀酸共聚物 △ CA\CAB\CAP △ 含氟聚合物 △ 尼龙 ○ △ ○ △ ○ NORYL △ 聚酰胺酰亚胺 ○ △ ○ ○ △ 聚碳酸酯 △ 热塑性聚酯 △ 聚乙烯 △ 聚甲稀 △ 聚苯撑硫 △ 聚甲稀 ○ △ △ ○ 聚苯乙烯 △ 聚砜 △ 聚氯乙烯 △ ○ ○ ○ ○ ○ 苯乙烯—丙稀腈 △表示具有相熔性 ○表示某些情况下具有相溶性 六． 检验项目及标准判定 项次 检验项目 检验标准 量具 备注 1 溢胶 A级客户：AQL≤H=0mm、W=0mm、L=0mm 游标卡尺、标准菲林片 B级客户：AQL≤H=1mm、W=0.5mm、L=5mm 原则上不管哪级客户都不允许溢胶，除模具设计问题，但后续必须改善。 2 段差 A级客户：AQL≤0.2mm  塞规 B级客户：AQL≤0.3mm C级客户：AQL≤0.5mm 3 压伤、划伤 A级客户：AQL≤L=0、W=0、D=0、OTN/面=0； 游标卡尺、标准菲林片 B级客户：AQL≤L= 1.5mm、W= 0.03、OTN/面= 2 ； C级客户：AQL≤L=2mm、W=0.04、OTN/面= 4 ； 原则上不管哪级客户都不允许压伤、划伤，除模具设计问题，但后续必须改善。 4 缝隙 A级客户：AQL≤W=0、L=0 游标卡尺、塞规 B级客户：AQL≤W= 0、L=0 ； 原则上任何产品焊接时都不允许有缝隙，如出现此种情况，应第一时间报告主管处理。