超声波焊接机在工业上的应用介绍

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超声波焊接机在工业上的应用介绍

1、超声波焊接

图24、25所示分别为近、远距离焊接的实例。

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2、超声波点焊

当塑料件为较大平面的平板或没有焊线的情况下，需要采用超声波点焊。图26所示点焊的设计方法。焊头穿透上部塑料件后，熔融的塑料围绕点焊的位置形成一个熔融的圆环，从而将两块平板牢牢地结合。一般上平板的厚度不大于8mm。超声波点焊还可以用手动焊接来实现。

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3、超声波缝焊

薄膜、织物等可用超声波来进行缝制可以缝边、打褶、缝针、压印。织物中一般化纤含量大于65%。例如：无纺布、尼龙布等。图27-29所示为不同的缝焊的例子。

4、超声波成形

对于热融性塑料，超声波都可以小部分地予以成形加工，相对于热融加工来说，超声波加工有以下优点：

①超声波为冷加工，即焊头始终是冷的，不会产生热加工中粘焊头的情况。

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②超声波加工效率高、速度快。

超声波成形是从表面开始，然后迅速传递的。所以考虑塑料件的设计非常重要，既要考虑熔接的外观，又要考虑熔接后的强度。

超声波成形主要应用为铆接和固定。图30-32所示为典型的成形用途。

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5、超声波金属埋插

螺纹内置件、内置螺丝或其它金属部件均可通过超声波将其埋入塑料件。通过设计金属件及塑料件，高的扭力系数及强度均可得到保证，如图33所示。

对应不同高度的埋插要求，可用子母焊头来进行加工。小焊头的位置和高度相对应不同的位置和要求，如图34所示。

对于比较长的金属件，一般固定金属，而在塑料部件上施以超声波。

下面讲座如何设计以保证螺丝的扭力和强度。

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①金属件能平稳地安放在塑料孔内.一般金属件做成斜形件,塑料孔做成台阶、直、或斜形。在塑料孔顶部的位置要比金属件的底大0.1-0.2mm。便于金属件的安放。保证加工前金属件稳妥放置，并保持垂直。

②安装孔的底部与底部塑料应有R≥0.2mm的加强位或增加加强筋，保证安装孔的强度。

③安装孔直径应比埋插金属件小，埋插过程中塑料的熔接量一定要大于至少等于金属边位固定纹路所需塑料量。另金属边固定位的纹路要够粗、够大，以保证强度。

④塑料孔底部应留下空余位1-3mm，用于熔融塑料的走位。

⑤为保证扭力和强度，安装孔壁的厚度必须不小于 1.5mm，或者最好大于2mm。

埋插过程中出现埋插件摆动的情况，可通过如下方式解决：

①减小超声波能量，即将振幅降低。

②下降速度和压力减小。另外，埋插过程中，金属表面会有小部分擦伤痕迹。

埋插过程中一般允许金属表面比塑料表面高0.1mm。所以埋插过程中支持面应是金属表面，所以金属件表面最设计一个较大平面支撑以保证垂直及平衡。如图33所示。

埋插的强度根据设计和塑料不同而有所不同。

6、超声波切割

化纤成分含量超过65%的无纺布或化纤布均可用超声波来进行分条、切割。

超声波切割可连续或滚动进行，根据焊头或底模的形状设计，可切割出不同图案，但要考虑印模的磨损。

超声波切割的优点是无飞边、走丝现象。

7、超声波用于无纺布熔接

超声波另一种特殊用途是将无纺布等熔接在塑料件上，两种不同的塑料本身是不相熔的，实际上是下塑料件熔渗至无纺布将无纺布固定。一般建议在塑料件上设计熔接线。如图35所示：

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8、多层薄片的熔接

超声波能将多层卡片簿或织物或PVC薄膜等熔接起来。超声波能量穿透材料使之熔在一起，一般需在焊头上做出齿状、网状、条状的纹路，在熔合出来的塑料件表面形成花纹。例如相簿中间骨的熔接。一般有6-24层。有三角形或条状的花纹。

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