超声波金属焊接机的发展未来
“目前超声波金属焊接机已经渡过了Zui困难的时期，今年市场形势开始好转。”一位电焊机制造厂家的相关人士告诉记者。而在去年，我国超声波金属焊接机行业的经营情况很不乐观。在近日召开的中国焊接产业论坛上成都电焊机研究所公布了国内41家超声波金属焊接机、切割机企业去年的经营情况。
这41家企业去年共完成工业总产值661173.41万元，同比增长15.31%，增速下降接近16个百分点。工业销售产值完成605022.08万元，同比增长16.49%，上海振动焊接机械，比上年同期有一定增长，利润总额随之增长，增幅为16.65%，但增速大幅下降，约回落了70个百分点。
统计表明，去年自动、半自动超声波金属焊接机仍是市场销售中的主导产品，其销售额占总销售额的47.17%，比上年增加13.46个百分点。
可见随着市场需求的变化，企业正在向高技术含量产品方向发展，而技术含量较低产品的市场销量逐渐减少。
此外，去年出口市场受金融危机影响较大。国际航运市场出现崩溃式下滑，造船市场月度新船订单量大幅萎缩。从2008年8月开始，国内部分造船企业的生效新船订单数量几乎为零，受此影响，去年超声波金属焊接机在造船业的销售量大幅减少。
台州市锦亚机械制造有限公司是一家专业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。
超声波金属焊接机的电源发展前景
超声波金属焊接机电源的制造已有100多年的发展历史，进入20世纪60年代之后，硅整流元件、大功率晶体管(GTR）、场效应管（MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）等器件的相继出现，集成电路技术和控制技术的发展，为电子焊接电源的发展提供了更广阔的空间，其中Zui引人注目的是逆变焊接电源。
逆变焊接电源体积小、重量轻、节能省材，而且控制性能好，动态响应快，易于实现焊接过程的实时控制，在性能上具有很大的潜在优势。从长远观点来看，逆变焊接电源是焊接电源的发展方向，国外逆变焊机的发展也充分说明这一点。目前在工业发达国家，手工电弧焊/TIG焊/MIG/MAG焊已经广泛采用逆变电源。世界上几家主要焊机制造厂商都已经完成了逆变焊机产品系列化，并以此作为技术水平的标志之一。
超声波金属焊接机逆变电源的发展与应用现状
超声波金属焊接机逆变电源被称为‘‘明天的电源’’，其在焊接设备中的应用为焊接设备的发展带来了革命性的变化。首先，逆变式焊接电源与工频焊接电源比节能20％～30％，效率可达80％～90％；其次，逆变式焊接电源体积小、重量轻，整机重量仅为传统工频整流焊接电源的1/5～1/10，减少材料消耗80％～90％。特别是逆变焊接电源有着动态反应速度快的优势，其动态反应速度比传统工频整流焊接电源提高了2～3个数量级，有利于实现焊接过程的自动化和智能控制。这些都预示着逆变焊接电源有着广泛的应用前景和市场潜力。目前，日本松下公司、大阪变压器公司的电弧焊机中，逆变焊机都超过了50％。美国的主要焊机生产厂家生产的逆变焊机已经超过了30％。其他工业发达国家逆变焊接电源的发展速度也很快。
超声波金属焊接机逆变电源的发展方向
逆变电源总的发展趋向是向着大容量、轻量化、高效率、模块化、智能化发展并以提高可靠性、性能及拓宽用途为核心，愈来愈广泛应用于各种弧焊方法、电阻焊、切割等工艺中。高效和高功率密度（小型化）是国际弧焊逆变器追求的主要目标自之一。高频化和降低主要器件的功耗是实现这一目标的主要技术途径。当前，在日、欧等国和地区，20KHz左右的弧焊逆变器技术已经成熟，产品的质量较高且产品已系列化。
存在问题
（1）质量方面：逆变式焊机虽然在某些场合替代了弧焊整流器，但其可靠性与一般手弧焊机相比仍有差距。目前制约国产逆变式焊机推广和广泛应用的主要因素是焊机的可靠性。国外某些电焊机生产厂对逆变焊机的不断改进，使它的可靠性已接近一般电焊机的故障率，即1%左右。另外一个问题是与国外相比，设备、仪器、工具、工装、检测手段、人员素质以及原材料元器件水平的差距，振动焊接机械网，都使焊机的可靠性无从保障，返修率较高。
（2）科研开发方面：逆变焊机发展的广阔前景吸引了众多大专院校和研究所。但是由于逆变焊接电源强电和弱电相结合，在研制时采用传统的实验方法不但要消耗大量的人力、物力和时间，且有些问题是实验方法难以发现和解决的。因此需要提出新的设计方法和手段。
对策
逆变式超声波金属焊接机存在可靠性和质量问题，究其原因主要有：（1）技术不成熟，新产品开发力量不足；（2）结构设计和制造工艺结构安排和布线不合理，保护环节没有达到优化配合；（3）质量保证体系不完善，检测测试手段落后；（4）原材料元器件（如IGBT、MOSFYT、磁芯材料等）制造质量不可靠；（5）生产规模小，未能使用生产线和模具进行组装调试。
为此建议如下对策来解决：（1）抓紧人才开发和国外信息收集，加强专用、成套设备科研测试基地的建设，以确保产品质量和性能；（2）理论计算和试验校正相结合，使决定可靠性和质量高低的关键性主电路设计和保护环节优化配合尽可能合理，采用计算机CAD，既可节省设计和制造调试逆变器的时间，又可减少逆变主电路元器件的烧损；（3）提高职工队伍素质，完善检测手段。通过电子功率器件的特性测试仪，对关键性的器件（IGBT|、快速二极管等）进行认真检测和挑选、匹配。利用电路板专用测试仪对元器件和整机进行老化和测试试验；（4）尽可能扩大生产规模，以便使用生产线、自动操作机、模具等先进手段，确保产品制造工艺的一致性和准确性，从而确保每台产品质量的一致性和可靠性。
准确性和可重复性
伺服焊机已经证明通过多种评估方法可以始终如一地产生更多可重复的结果。各种行业的精密模塑耦合器和元件制造商进行的一项研究表明，伺服焊机生产出更加一致的密封焊缝（使用压力衰减测量），标准偏差为0.4％，而2.9％使用气动焊机。
伺服驱动的超声波焊接机还具有“零件之间折叠距离的优异重复性”。在气动系统中，空气可以从气缸中逸出的速度受到限制，从而防止速度的突然变化并减少距离控制。
常州诺宇的伺服超声波焊接机可以加速到1270 mm /s?的速度，在焊接和保持阶段允许几乎瞬时的速度变化。对2009年伺服超声波焊机的初步研究表明，伺服焊机在测得的坍塌距离上能达到1.1％的标准偏差，相比之下，气动焊机达到3.9％。使用常州诺宇的伺服驱动超声波焊接机，能够实现0.9％的坍塌标准偏差。
其他研究表明，振动焊接机械报价，使用伺服超声波技术可以生产出具有更高可重复焊接强度的零件。当使用常州诺宇伺服驱动的超声波焊接机时，焊接强度的标准偏差为5.1％，而使用气动焊机时为9.4％。实验表明，当从气动焊机切换到带有剪切接头的零件上的伺服驱动焊机时，焊接强度的标准偏差可以减半。
显然，伺服驱动的超声波技术提供了更高的可重复性，测量精度和更高的精度。随着产品变得越来越复杂，将需要这种改进的一致性。
焊接强度
除了提高可重复性之外，多项研究表明，伺服驱动的超声波焊接机生产的零件与使用气动焊接机生产的零件相比，焊接强度更高。即使在非理想的情况下（例如当接头中存在润滑脂或能量导向器损坏时），伺服焊接机也能够产生比气动焊接机更强的粘接。事实证明，伺服技术可以提供更大的零件变化公差，允许更大的焊接强度 - 正如散装材料中发生的断裂所证明的那样，而不是如使用气动装置时所见的那样。
台州市锦亚机械制造有限公司是一家专业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。
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