振动摩擦焊接工艺 辽宁振动摩擦焊接 台州锦亚

如何解决常见的超声波焊接问题

　超声波焊接是一种广泛认可和接受的连接热塑性材料的方法。它具有许多优点，包括工艺可靠性和可重复性，比其他连接技术更低的能耗，节省材料（因为不需要消耗品，如胶水或机械紧固件），并节省人力。

　　过程如何工作

　　在检查超声波焊接问题的常见原因之前，让我们花点时间了解焊接循环本身。在超声波焊接中，通过振动工具（通常称为“喇叭”或“超声波发生器”）在两个部件的表面上施加高频振动。焊接发生在部件之间的界面处产生的摩擦热。超声波振动由一系列组件产生 - 电源，转换器，增压器和喇叭 - 为零件提供机械振动。

　　如图1所示，电源采用标准电线电压并将其转换为工作频率。在下面的示例中，我们将使用20 kHz的常见超声波焊接频率，但焊接可以在15至60 kHz的范围内进行，以满足特殊需求。在操作中，电源通过RF电缆以特定频率将电能发送到转换器。转换器利用压电陶瓷将电能转换为电源工作频率下的机械振动。基于助力器和喇叭的配置，该机械振动可以增加或减少。适当的机械振动幅度由应用工程师确定，并且基于部件中使用的热塑性材料。

　　待焊接的部件处于机械负载下，通常具有保持助力器和喇叭的气动致动器。在此负载下，机械振动传递到材料表面之间的界面，振动摩擦焊接工艺，其聚焦振动以产生分子间和表面摩擦。这种摩擦产生热量和随后的熔化物，其凝固成焊接结合。

　　超声波系统的基本组件是电源，执行器和堆栈（参见图2）。电源采用标称电压为120-240V的线电压，并将其转换为高压高频信号。它还包含以受控方式操作致动器和堆叠所需的编程，以实现所需的焊接结果。执行器可以是气动或电动伺服操作，可作为独立的台式单元使用，也可以集成到自动系统中，将超声波工具移向待连接的部件。它将所需的力施加到材料上，以帮助创建焊接条件。

　　超声波堆栈完成了系统。它通过与部件的直接接触将振动能量传递到密封/连接表面。堆栈通常由三个部分组成：换能器或转换器（如上所述），其包含以施加的电源信号的频率振荡的压电陶瓷晶体。当这些晶体振荡时，它们在物理上膨胀和收缩，在换能器的输出侧产生可测量的机械运动（称为峰 - 峰幅度）。

　　第二部分，增压器，在其中间部分带有一个连接环，有两个功能：它作为堆栈进入执行器的安装点，还用于放大或减少传感器中产生的输出运动。

　　堆叠的第三个也是后一个部件是喇叭（超声波发生器），它将与要连接的部件接触。喇叭将被设计成与待连接的刚性部件的轮廓相匹配，或者可以在薄膜/纺织品应用中具有添加到其接触面的密封轮廓。对于每种应用，喇叭设计为与其他堆叠组件组合以达到较好振幅输出水平，振动摩擦焊接工装，以允许尽可能有效地进行超声波焊接。

　　问题通常发生在以下四个方面之一：

　　1. 设备：超声波焊接设备或各种焊接部件不适合应用。

　　2. 工艺参数：使用的参数不适合所连接的零件。

　　3. 材料：零件中使用的材料的类型，成分或物理/机械特性发生变化。

　　4. 零件设计：零件几何形状的某些细节不适合可重复或成功的焊接。

　　还应注意，有时在一个区域中发现的问题可能暴露另一个区域的弱点或不足。

　　让我们从设备开始。认为在一个应用中产生成功焊接的设备和方法将在另一个应用中这样做是很容易且通常合乎逻辑的。但这并非普遍存在。在世界范围内，20-kHz超声波焊接机是迄今为止使用广泛的焊机; 由于它们的多功能性，这些焊机可以提供高功率（高达6000 W）和高振幅输出，并且它们可以适应各种可用的工具尺寸。对于生产超声波焊接零件的合同制造商而言，20千赫的设备可能是一项巨大的投资，因为它为未来在许多应用中的应用提供了希望。

　　然而，在某些情况下 - 特别是对于小而精密的部件 - 20kHz设备的高功率，高振幅能力可能对某些组件来说太“激进”，可能导致损坏。一种可能的解决方案是降低输入幅度，但如果施加的幅度低于被焊接聚合物的推荐水平，则这将不起作用。

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。

标准振动摩擦机优越性能体现在哪里？

规范振动摩擦机是有效、可得到高强度衔接的焊接机器。任何需求高强度塑料粘接的复合材料塑料件，振荡冲突焊接是有效、经济的焊接技能。任何需求防水、高压的衔接，冲突焊接也是必选的技能。振荡冲突相当于两个塑料界面冲突加热消融，冷却后沾在一起，相当于彼此揉面团，熔溶率到达， 没有界面。

特色：操作便利，自动化程度高。可以焊接杂乱形状与大的工件。迅速焊接时刻，功率大，。兼容大多数热塑性材料。能焊接异性材料。没有消耗品，烟雾或排放。不需求加熔剂，粘接剂或其他辅佐品。振动摩擦机典型的高强度，密封焊缝。可一起焊接多个部件。仅在焊接交界面产生热。易于完成自动化。低成本，迅速替换模具。保护成本低。低功耗。

优点：简单保护只有一个运动部件的电磁振子，没有需求加润滑油的冲突外表。振动摩擦机振幅可调电子回路确保焊接过程中振幅不变。频率可调确保较大的振荡力输出。碳纤维复合材料绷簧确保设备长寿命。按键装在机器的很简单触摸的机器正面。带振幅可调的旋钮。带频率可调的旋钮。带气压可调的旋钮。带紧迫中止的按钮。保护时可很简单拆卸一切的电器与气动件。

振动摩擦机首要运用材料：热塑性复合材料，玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等增强各种热塑性树脂。热塑性树脂基复合材料以打针件居多，基体以PP、PA为主。

运用产品：管件（弯头、三通、法兰）、阀门、叶轮、轴承、电器及轿车零件、挤出成型管道、GMT模压成品（如吉普车座椅支架）、轿车踏板、座椅等。

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。

线性振动摩擦焊接是基于摩擦焊的原理而新开发的一种焊接技术。适于精密熔接尺寸较大、形状特殊、难熔材质的产品。振动摩擦焊不受热塑材料的影响，由于它不使用另外的连接件或结合剂就能将各式各样的热塑性零件按工艺焊接起来，提高了产品的质量，降低了企业的成本、减少了环境污染。其、、低耗环保的突出优点，适应了企业大规模自动化生产的需求。

2、线性振动摩擦焊接原理

   使两个压紧在一起的塑料焊件，保持一定的工作压力，振动其中的一个，使其相对另一个做往复位移运动，通过接触面之间、分子间的摩擦，使结合处温度剧升。当温度高到足以使塑料熔化时，使其在固定压力下固化，形成均匀的焊接。两个被焊接的零件必须是相同的热塑料材料，振动摩擦焊接设备，不同材料间的焊接质量不是很好。图1为振动摩擦焊接原理图

   摩擦压力和往复运动频率是影响振动摩擦焊接质量的主要因素。当摩擦压力和往复运动频率增加时，焊接热量输入也随之显著增加。由于材料变形的局部性和不均匀性，辽宁振动摩擦焊接，压力过大则会影响焊接件往复运动的稳定性，同时也会增加塑性焊接件的流出量，使飞边增大，因此，不能采用太大的压力值。在保证运动平稳的条件下，提高往复运动的频率是增加热输入和提高焊缝质量较有效的方法。摩擦时间也是线性摩擦焊接过程中的一个重要参数，但延长摩擦时间不是增加热量输入的较有效方法。因为热传导、对流及高温塑性焊接件的挤出等因素的存在，使得焊接过程中存在一热输入热输出的平衡点。在热平衡之前，增加摩擦时间对增加热输入有效，而在热平衡点之后，增加摩擦时间对热输入作用不大。因此以焊接深度的大小为焊接结束的标准较为可靠。

3、设备工作过程及结构

   两个被焊零件中一个安装在升降台的固定夹具上，另一个安装在和振动器相连的夹具上。升降台启动，做垂直升降运动，由液压系统提供动力并控制工作压力。两个焊接件由升降台压紧在一起，在受压的状态下，振动电源驱动振动器振动，使两个焊接件间产生摩擦热，经过几秒后将两件焊接在一起。停止振动保持压力，熔化的焊接件在压力下短时间内被冷却下来并固化。后升降台下降并回到卸荷的初始等待位置。本系统由PLC控制器、振动电源、振动器、液压系统、气动系统、人机界面、检测部分等7个主要部分构成。控制系统结构

    振动电源采用德国VECTRON公司的VCB400-010型频率转换器。它能将频率为50Hz交流电能转换成频率为100Hz~250 Hz的高频电能。具有频率设置、自动调谐、信号反馈、故障报警、振幅设置和检测等功能。

振动器是将振动能量源提供的高频电能转换成双向线形的机械振动。它被安装在机器框架的高强度橡胶垫上，由铸铁框架、弹簧组、两个励磁线圈和一组驱动磁铁。弹簧是悬臂式的束状弹簧，有整块高强度的合金加工成的。弹簧的一端与机器框架固定，另一端与夹具相连。振动电源向激励线圈以一定频率交替输入电能，使振动器振动，振动频率和弹簧质量和刚度有关。如果施加的电能频率和系统的共振频率相同，能量消耗较小。振动器的结构如图3所示。对应不同的夹具，振动器系统有不同的共振频率。这个共振频率是由振动器上的弹簧刚度和连接在弹簧上部件重量决定的。振动器的型号为：VW-2，振动频率在100Hz~250 Hz之间，振动位移幅度在0~1.8mm之间。公司设计生产的系列塑料焊接设备已广泛应用于汽车、电子、家电、无纺布、玩具等行业，客户遍布全国。

振动摩擦焊接工艺-辽宁振动摩擦焊接-台州锦亚由台州市锦亚机械制造有限公司提供。台州市锦亚机械制造有限公司（www.tzjinya.com）为客户提供“振动摩擦焊接机,热铆焊接机,热板焊接机,自动化设备,治具”等业务，公司拥有“锦亚”等品牌，专注于电焊设备与器材等行业。欢迎来电垂询，联系人：张吉（推销勿扰）。同时本公司（www.jinya-jx.com）还是从事振动摩擦焊接机，塑料振动摩擦焊接机，振动摩擦焊接治具的厂家，欢迎来电咨询。