超聲波焊接模具如何設計

❶ 超聲波焊接工藝有哪些

一套超聲波焊接系統的主要組件包括超聲波發生器，換能器/變幅桿/焊頭三聯組，模具和機架 。
線性振動摩擦焊接利用在兩個待焊工件接觸面所產生的摩擦熱能來使塑料熔化。熱能來自一定壓力下，一個工件在另一個表面以一定的位移或振幅往復的移動。一旦達到預期的焊接程度，振動就會停止，同時仍舊會有一定的壓力施加於兩個工件上，使剛剛焊接好的部分冷卻、固化，從而形成緊密地結合。
軌道式振動摩擦焊接是一種利用摩擦熱能焊接的方法。在進行軌道式振動摩擦焊接時，上部的工件以固定的速度進行軌道運動——向各個方向的圓周運動。運動可以產生熱能，使兩個塑料件的焊接部分達到熔點。一旦塑料開始熔化，運動就停止，兩個工件的焊接部分將凝固並牢牢的連接在一起。小的夾持力會導致工件產生最小程度的變形，直徑在10英寸以內的工件可以應用軌道式振動摩擦進行焊接。

❷ 超聲波焊接機的原理和工藝

超聲波焊接與塑料特性一、【摘要】超聲波焊接是熔接熱塑性塑料製品的高科技技術，各種熱塑性膠件均可使用超聲波熔接處理，而不需加溶劑，粘接劑或其它輔助品。其優點是增加多倍生產率，降低成本，提高產品質量及安全生產。超聲波塑膠焊接原理是由發生器產生20KHZ（或15KHZ）的高壓、高頻信號、通過換能系統，把信號轉換為高頻機械振動，加於塑料製品工件上，通過工件表面及內在分子間的摩擦而使傳送到介面的溫度升高，當溫度達到此工件本身的熔點時，使工件介面迅速熔化，繼而填充於介面間的空隙，當振動停止，工件同時在一定的壓力下冷卻定形，便達成完美的焊接效果。二、材料與超聲波熔接特性

ABS丙烯晴丁二烯苯藝烯共聚物,質輕，兼具軔性，剛性與耐化學品性，用途廣泛，此材質導熱性佳，特別適合超聲波溶接。

Generalpurposeps一般聚苯乙烯,比重輕，對水及化學物之抗蝕性強，安定、絕緣性佳，特別適合於射出及押出成形，常用於玩具、裝飾品、盂洗設備、磐子、透鏡、浮動輪等的製造。由於彈強性系數高，適合超聲波熔接。Acrylics壓克力,硬度大、耐重擊、不受酸之作用，有高度光學明晰性，著色性良好，常用於汽車尾燈、義錶板、獎章、水龍頭把手等。用於超聲波溶接時，須注意衰明度問題。

Impactps耐重擊聚苯乙烯;Acetal縮醛,抗張及耐壓強度高，耐磨性佳，最具強軔及強性，常用作接練、螺絲、軸承、滾筒、廚房用具等，因磨系數低，用超聲波熔接時需高振動幅度及較長的熔接時間。

20-30%glassFilledPS玻織強化聚苯乙烯Celluloeics酯酸織維性物質,超聲波振動時材質易變化變色，接觸面不易吸收能量，熔接較困難。

UnmodifiedPP聚丙烯,比重輕，有良好絕緣性，強度高，能耐熱及化學劑的侵蝕，抽絲後可製成繩綱等織品。製品有玩具、行李箱、音樂外殼、電氣絕緣物、食品包裝等。本材質因彈性系數低，易衰減聲波振動，較難熔接。Noryl聚苯醚,性極軔、電性佳、絕緣度高，常用為電子零件等。因熔點高，所需熔接時間長，振幅高。

Filledpp強化聚丙烯;Nylon,

尼龍,材質強軔，耐磨損，摩擦系數極低，耐酸，常用作軸承、齒輪、管子、廚房用具、毛刷等。用超聲波溶接時，因熔點高，所需熔接時間長，熔接前先經烘乾會較易熔接。

PVC

聚氯乙烯,電性侍，耐弱化學品，低溫性佳，具難燃性，常用於各種合成皮軟管、料膜等，材質柔軟，易衰減聲波振動，熔接面易劣化。P.C.聚碳酸脂,耐熱，有絕佳透明性，拉伸及曲折強度高，常用於鏡片，如熱管、過濾器等。因熔接點高，所需熔接時間長。由於材質具吸濕性，熔接前應先烘乾。

Polyster聚酸脂熔接能量大HighDensityPE高密度聚乙烯,比重小，在低溫及室溫下富柔曲性，防水、防蝕、可製成各種顏色。價格低的產品，常用於皿磐、封裝薄膜、軟水管、奶瓶、軟繩等。密度越高越適合於超聲波熔接。

Polysulfone

聚碸,質硬、強度大、具任性、長期受熱不影響其電性能，常用為電視機零件護盍、馬達零件等。因熔接點高，需較高之能量熔接。LowDensityPE低密度聚乙烯

PolyphenyleneQxide(ppO)聚氧化二甲苯,耐熱於耐濕性，耐化學品，不怕蒸汽，常用作端子、轉子、外殼、葉輪和管件等，熔點高，需較高之能量熔接。

❸ 請教大神關於超聲波焊接模具的問題，同一台超聲波焊機的上鋁模的尺寸及形狀如何設計見下圖

超聲波模具的設計與製作相當重要，你可能經常會有這樣的想法：超聲波模具的設計和生產一定是非常的簡單。千萬不要被誤導，當使用一個加工不當或是未經過調諧的焊頭，將給你的生產帶來昂貴的損失——它會破壞焊接效果，甚至更嚴重的會直接導致換能器或發生器的損壞。因此超聲波模具的設計絕不像它的外形那樣簡單，相反需要很多的專業知識和技能——如何保證焊頭能夠最經濟的工作？如何保證焊頭能夠將換能器轉換的機械振動能有效地傳遞到工件上，形成持續穩定的焊接，我們的工程師將每一個環節都考慮得非常充分。
超聲波模具是超聲波技術中最具有技術深度的一個方面。即使已經擁有幾年的設計和開發經驗，我們還是堅信只有通過嚴格的測試和質量控制才能生產出最好的焊頭。我們的工程師將焊頭的聲學特性和機械特性完美的結合起來，設計出最符合客戶需要的產品。
我們生產的每一套焊頭和模具，不管是標准產品還是根據客戶要求定製的，都是用最好的材料製成的同時經過反復的測試。焊頭的外形、強度以及音頻等各種參數經過多次試驗，能符合最為嚴格的標准，超聲波塑焊機頻率一定要與焊頭模具達到最完美的匹配才能用。謝謝參考！

❹ 超聲波焊接機的原理和工藝

一．超聲波應用原理
我們知道正確的波的物理定義是：振動在物體中的傳遞形成波。這樣波的形成必須有兩個條件：一是振動源，二是傳播介質。波的分類一般有如下幾種：一是根據振動方向和傳播方向來分類。當振動方向與傳播方向垂直時，稱為橫波。當振動方向與傳播方向一致時，稱為縱波。二是根據頻率分類，我們知道人耳敏感的聽覺范圍是20HZ-20000HZ，所以在這個范圍之內的波叫做聲波。低於這個范圍的波叫做次聲波，超過這個范圍的波叫超聲波。
波在物體里傳播，主要有以下的參數：一是速度V，二是頻率F，三是波長λ。三者之間的關系如下：V=F.λ。波在同一種物質中傳播的速度是一定的，所以頻率不同，波長也就不同。另外，還需要考慮的一點就是波在物體里傳播始終都存在著衰減，傳播的距離越遠，能量衰減也就越厲害，這在超聲波加工中也屬於考慮范圍。
1、 超聲波在塑料加工中的應用原理：
塑料加工中所用的超聲波，現有的幾種工作頻率有15KHZ，18KHZ，20KHZ，40KHZ。其原理是利用縱波的波峰位傳遞振幅到塑料件的縫隙，在加壓的情況下，使兩個塑料件或其它件與塑料件接觸位的分子相互撞擊產生融化，使接觸位塑料熔合，達到加工目的。
2、 超聲波焊機的組成分
超聲波焊接機主要由如下幾個分組成：發生器、氣動分、程序控制分，換能器分。
發生器主要作用是將工頻50HZ的電源利用電子線路轉化成高頻（例如20KHZ）的高壓電波。
氣動分主要作用是在加工過程中完成加壓、保壓等壓力工作需要。
程序控制分控制整機器的工作流程，做到一致的加工效果。
換能器分是將發生器產生的高壓電波轉換成機械振動，經過傳遞、放大、達到加工表面。
3．換能器分由三分組成：換能器（TRANSDUCER）；增幅器（又稱二級桿、變幅桿，BOOSTER）；焊頭（又稱焊模，HORN或SONTRODE）。
① 換能器(TRANSDUCER)：換能器的作用是將電信號轉換成機械振動信號。將電信號轉換成機械振動信號有兩種物理效應可以應用。A：磁致伸縮效應。B：壓電效應的反效應。磁致伸縮效應在早期的超聲波應用中較常使用，其優點是可做的功率容量大；缺點是轉化效率低，製作難度大，難於大批量工業生產。自從朗之萬壓電陶瓷換能器的發明，使壓電效應反效應的應用得以廣泛採納。壓電陶瓷換能器具有轉換效率高，大批量生產等優點，缺點是製作的功率容量偏小。現有的超聲波機器一般都採用壓電陶瓷換能器。壓電陶瓷換能器是用兩個金屬的前後負載塊將壓電陶瓷夾在中間，通過螺桿緊密連接而製成的。通常的換能器輸出的振幅為10μm左右。
② 焊頭（HORN）：焊頭的作用是對於特定的塑料件製作，符合塑料件的形狀、加工范圍等要求。
換能器、變幅桿、焊頭均設計為所工作的超聲頻率的半波長，所以它們的尺寸和形狀均要經過特別的設計；任何的改動均可能引致頻率、加工效果的改變，它們需專業製作。耐用根據所採用的材料不同，尺寸也會有所不同。適合做超聲波的換能器、變幅桿和焊頭的材料有：鈦合金、鋁合金、合金鋼等。由於超聲波是不停地以20KHZ左右高頻振動的，所以材料的要求非常高，並不是普通的材料所能承受的。

二：超聲波工作原理：
熱可塑性塑料的超聲波加工，是利用工作接面間高頻率的摩擦而使分子間急速產生熱量，當此熱量足夠熔化工作時，停止超聲波發振，此時工件接面由熔融而固化，完成加工程序。
通常用於塑料加工的頻率有20KHZ和15KHZ，其中20KHZ仍在人類聽覺之外，故稱為超聲波，但15KHZ仍在人類聽覺范圍只內。
三：超聲波機構原理：
將220V，50HZ轉變為15KHZ（或20KHZ）之高壓電能，利用震動子轉換成機械能。如此的機械振動，經由傳動子，焊頭傳至加工物，並利用空氣壓力，產生工作接面之摩擦效果。振動子和傳動子裝置在振筒內，外接焊頭，利用空壓系統和控制迴路，在事先設定之條件下升降，以完成操作程序。
四：組件功用說明：
1.延遲時間設定：調整開始發振時間，在限制開關動作後0~9.99秒開始發振。
2.熔接時間設定：調整熔接時間長短，在延遲時間終了發振0~9.99秒之范圍。
3.硬化時間設定：調整發振終了工作物熔接處冷卻定型時間在0~9.99秒之范圍。
4.計數器：工作循環次數記錄用，附有歸零壓扣。
5.調整及壓力表：工作壓力之指示及調整壓力用。
6.聲波調整：調整振動子系與發振迴路之共振匹配，使轉換效率達到理想。
7.振幅表：顯示聲波空載或負載工作之振幅強弱。
8.電源開關及燈：電源開關之控制，及指示開路之信號
9.選擇開關（自動/手動/聲波檢查）：自動或手動之選擇，及作聲波空載檢視之按紐。
10.聲波出力調整紐：聲波出力段數之設定用，1~2段為一般使用，3~4段為強力輸出用。
11.聲波過載燈：顯示聲波過載之不正常，需做聲波調整，至過載燈不會顯示為止。（若仍無法解除，請來電洽詢）
12.頻率指示：調試機器時做機器頻率顯示
13焊頭：傳動振動能量於工作物之上，使之熔接。
14上升/下降緩沖調整：調整孔位於機台側面可適當調整，使升降慣性適中。
15下降速度調整：調整合理適當之下降工作速度用。
16熔接位置視窗：檢視正常熔接時焊頭壓附工作物之狀況。
17.最低點微調螺絲：在熔接熔化塊，或外形尺寸需精確時使用可限制汽缸之下降。
18水平微調螺絲：調整此四支螺絲，可使焊頭平均壓附在工作物上。
19輸出電纜及插座：聯接機體振動子系統與發振箱線路用。
20控制電纜及插座：聯接機體控制單元與發振箱自動控制迴路用。
21接地螺母：電子迴路之接地線連接用，漏電時之安全保障。
22保險絲座：電子線路之過載保護。
五：機器安裝法：
1.將發振箱放置於機體附近操作員易於觀察及調整之處。
2.接地：將地線一端接地，另一端接於發振箱後面之接地旋鈕。
3.發振箱與機體聯接：將機體之輸出電纜插頭及控制電纜插頭接於發振箱插座及機體插座上
4.接空壓源：將高壓氣壓管引清凈乾燥之空壓源與熔接機體上空氣濾清器入口接頭以管束結合鎖緊。
5.接電源：發振箱後面之電源線及插頭，請接上AC220V，∮60/50HZ電源。
六：各調整及熔接前准備工作：
1.裝焊頭：
（1）先將換能器（CONE）及焊頭（HORN）以及焊頭螺絲，以酒精或汽油擦洗干凈，再將焊頭螺絲及換能器，焊頭結合面抹上一層薄薄的黃油脂再將焊頭螺絲鎖於焊頭上。注意：換能器，焊頭之結合面若有損傷時，振動之傳達效率會遞減，應謹保養。
（2）再緊固4支焊頭水平調整螺絲，將換能器固定在其旋轉范圍之中間位置處。
（3）把焊頭用手旋入換能器到不能回轉為止。
（4）以焊頭鎖緊扳手焊頭旋緊（約300Kg/cm之扭力），此時特別注意不讓換能器旋轉，以防止轉梢扭斷。（若發現旋轉則4支焊頭水平調整螺絲要再緊固些）。

❺ 超聲波焊接機,模具是一出32的,32個洞有什麼方法出件

如果是一次焊接32個，你的產品應該不大，你可以在底模上配塊底板，底板上32跟頂桿，底板底部根據需要力度配個薄片氣缸，焊機完成後踩一下氣動閥，一次性頂出，產品拿掉後松開氣動閥頂桿退回歸位。

❻ 超聲波塑料焊接模具如何製作

1、模具的振幅參數振幅對於需要焊接的材料來說是一個關鍵參數，相當於鉻鐵的溫度，溫度達不到就會熔接不上，溫度過高就會使原材料燒焦或導致結構破壞而強度變差。因為每一間公司選擇的換能器不同，換能器輸出的振幅都有所不同，經過適配不同變比的變幅桿及焊頭，能夠校正焊頭的工作振幅以符合要求，通常換能器的輸出振幅為10—20μm，而工作振幅一般為30μm左右，變幅桿及焊頭的變比同變幅桿及焊頭的形狀，前後面積比等因素有關，形狀來說如指數型變幅、函數型變幅、階梯型變幅等，對變比影響很大，前後面積比與總變比成正比。貴公司選用的是不同公司品牌的焊接機，最簡單的方法是按已工作的焊頭的比例尺寸製作，能保證振幅參數的穩定
2、 模具頻率參數任何公司的超聲波焊接機都有一個中心頻率，例如20KHz、40 KHz等，焊接機的工作頻率主要由換能器（Transcer）、變幅桿（Booster）、和焊頭（Horn）的機械共振頻率所決定，發生器的頻率根據機械共振頻率調整，以達到一致，使焊頭工作在諧振狀態，每一個部份都設計成一個半波長的諧振體。發生器及機械共振頻率都有一個諧振工作范圍，如一般設定為±0.5 KHz，在此范圍內焊接機基本都能正常工作.我們製作每一個焊頭時，都會對諧振頻率作調整，要求做到諧振頻率與設計頻率誤差小於0.1 KHZ，如 20KHz 焊頭，我們焊頭的頻率會控制在19.90—20.10 KHz，誤差為5‰
生產一套超聲波模具，要考慮以下各項因素：
1、產品的要求： 決定模具的使用壽命，磨損率，因而決定採用何種金屬。
2、產品的形狀： 採用何種熔接工藝，設定模具的大小，壓力傳達區，產品在熔合時可能產生的變形，需要多大功率和何種功能。是否可以一次熔接 完成工作。
3、 產品的塑料性質：決定模具的工作震幅，那一件工作應接受超聲能量，導能線的形式，位置，大小。