超聲波焊接模具有什麼要求
① 求問超聲波焊接機模具怎麼樣進行模具調節
超聲波焊接機
(1)先開通超聲波設備的工作氣壓源,保證設備氣壓表正常指數
(2)利用專用扳手將設備上原有的焊接模具卸下,裝上需要焊接產品的超聲波模具(順時針為松,切記一定要擰緊)在此要注意先將模具的螺絲上緊。
(3)接通超聲波設備電源,打開啟動按鈕等待五秒,關閉電源,緊接著按下控制器上的音波檢測按鈕,聽到機器發出超聲(聲音應該是清脆,無沙啞和多餘噪音),如果聲音沙啞或尖叫,必須檢查模具是否有破裂或有松動,並採取對策。
(4)松動開機架後面的兩個緊固把手,將機器頭向上搖到一定高度。(根據產品高度來定)
(5)關閉氣源。(將氣壓控制器調整氣壓值為零)
(6)將需要焊接的產品放在底模上,並保證合模。
(7)拉下整個模具發振筒,使上模靠近底模,搖動機頭升降器,使上模壓合到產品上,並保持產品與上下模具吻合。
(8)將氣壓加到0.1mpa,選擇開關撥到手動,按下兩個綠色啟動按鈕,使模具下降,並壓住產品。
(9)搖動升降器,使限位螺絲和發振筒保持1MM距離.(根據需要焊接的產品加減)
(10)擰緊機架緊固把手,固定好底模,按下紅色急停按鈕,使機頭上升。
(11)選擇開關波動自動,調整好產品的焊接參數、時間,准備生產
② 超聲波焊接 工裝 要求
超聲波塑料件的焊接線設計
代注塑方式能有效提供比較完美的焊接用塑膠件。光我們決定用超聲波焊接技術完成熔合時,塑料件的結構設計必須首先考慮如下幾點:
1 焊縫的大小(即要考慮所需強度)
2 是否需要水密、氣密
3 是否需要完美的外觀
4 避免塑料熔化或合成物的溢出
5 是否適合焊頭加工要求
焊接質量可能通過下幾點的控制來獲得:
1 材質
2 塑料件的結構
3 焊接線的位置和設計
4 焊接面的大小
5 上下表面的位置和松緊度
6 焊頭與塑料件的妝觸面
7 順暢的焊接路徑
8 底模的支持
為了獲得完美的、可重復的熔焊方式,必須遵循三個主要設計方向:
1 最初接觸的兩個表面必須小,以便將所需能量集中,並盡量減少所需要的總能量(即焊接時間)來完成熔接。
2 找到適合的固定和對齊的方法,如塑料件的接插孔、台階或企口之類。
3 圍繞著連接界面的焊接面必須是統一而且相聯系互緊密接觸的。如果可能的話,接觸面盡量在同一個平面上,這樣可使能量轉換時保持一致。
下面就對塑料件設計中的要點進行分類舉例說明:
整體塑料件的結構
1.1塑料件的結構
塑料件必須有一定的剛性及足夠的壁厚,太薄的壁厚有一定的危險性,超聲波焊接時是需要加壓的,一般氣壓為2-6kgf/cm2 。所以塑料件必須保證在加壓情況下基本不變形。
1.2罐狀或箱形塑料等,在其接觸焊頭的表面會引起共振而形成一些集中的能量聚集點,從而產生燒傷、穿孔的情況(如圖1所示),在設計時可以罐狀頂部做如下考慮
○1 加厚塑料件
○2 增加加強筋
○3 焊頭中間位置避空
1.3尖角
如果一個注塑出來的零件出現應力非常集中的情況,比如尖角位,在超聲波的作用下會產生折裂、融化。這種情況可考慮在尖角位加R角。如圖2所示。
1.4塑料件的附屬物
注塑件內部或外部表面附帶的突出或細小件會因超聲波振動產生影響而斷裂或脫落,例如固定梢等(如圖3所示)。通過以下設計可盡可能減小或消除這種問題:
○1 在附屬物與主體相交的地方加一個大的R角,或加加強筋。
○2 增加附屬物的厚度或直徑。
1.5塑料件孔和間隙
如被焊頭接觸的零件有孔或其它開口,則在超聲波傳遞過程中會產生干擾和衰減(如圖4所示),根據材料類型(尤其是半晶體材料)和孔大小,在開口的下端會直接出現少量焊接或完全熔不到的情況,因此要盡量預以避免。
1.6塑料件中薄而彎曲的傳遞結構
被焊頭接觸的塑件的形狀中,如果有薄而彎曲的結構,而且需要用來傳達室遞超聲波能量的時候,特別對於半晶體材料,超聲波震動很難傳遞到加工面(如圖5所示),對這種設計應盡量避免。
1.7近距離和遠距離焊接
近距離焊接指被焊接位距離焊頭接觸位在6mm以內,遠距離焊接則大於6mm,超聲波焊接中的能量在塑料件傳遞時會被衰減地傳遞。衰減在低硬底塑料里也較厲害,因此,設計時要特別注意要讓足夠的能量傳到加工區域。
遠距離焊接,對硬膠(如PS,ABS,AS,PMMA)等比較適合,一些半晶體塑料(如POM,PETP,PBTB,PA)通過合適的形狀設計也可用於遠距離焊接。
1.8塑料件焊頭接觸面的設計
注塑件可以設計成任何形狀,但是超聲波焊頭並不能隨意製作。形狀、長短均可能影響焊頭頻率、振幅等參數。焊頭的設計需要有一個基準面,即按照其工作頻率決定的基準頻率面。基準頻率面一般佔到焊頭表面的70%以上的面積,所以,注塑件表面的突超等形狀最好小於整個塑料面的30%。一滑、圓弧過渡的塑料件表面,則比標准可以適當放寬,且突出位盡量位於塑料件的中部或對稱設計。
塑料件焊頭接觸面至少大於熔接面,且盡量對正焊接位,過小的焊頭接觸面(如圖6所示),會引起較大損傷和變形,以及不理想的熔接效果。
在焊頭表面有損傷紋,或其形狀與塑料件配合有少許差異的情況下,焊接時,會在塑料件表面留下傷痕。避免方法是:在焊頭與塑料件表面之間墊薄膜(例如PE膜等)。
焊接線的設計
2 焊接線的設計
焊接線是超聲波直接作用熔化的部分,其基本的兩種設計方式:
○1 能量導向
○2 剪切設計
2.1能量導向
能量導向是一種典型的在將被子焊接的一個面注塑出突超三角形柱,能量導向的基本功能是:集中能量,使其快速軟化和熔化接觸面。能量導向允許快速焊接,同時獲得最大的力度,在這種導向中,其材料大部分流向接觸面,能量導向是非晶態材料中最常用的方法。
能量導向柱的大小和位置取決於如下幾點:
○1 材料
○2 塑料件結構
○3 使用要求
圖7所示為能量導向柱的典型尺寸,當使用較易焊接的材料,如聚苯乙烯等硬度高、熔點低的材料時,建議高度最低為0.25mm。當材料為半晶體材料或高溫混合樹脂時(如聚乙碳),則高度至少要為0.5mm,當用能量導向來焊接半晶體樹脂時(如乙縮荃、尼龍),最大的連接力主要從能量柱的底盤寬頻度來獲得。
沒有規則說明能量導向應做在塑料件哪一面,特殊情況要通過實驗來確定,當兩個塑料件材質,強度不同時,能量導向一般設置在熔點高和強度低的一面。
根據塑料件要求(例如水密、氣密性、強度等),能量導向設計可以組合、分段設計,例如:只是需要一定的強度的情況下,分段能量導向經常採用(例如手機電池等),如圖8所示。
2.2能量導向設計中對位方式的設計
上下塑料件在焊接過程中都要保證對位準確,限位高度一般不低於1mm,上下塑料平行檢動位必須很小,一般小於0.05mm,基本的能量導向可合並為連接設計,而不是簡單的對接,包括對位方式,採用能量導向的不同連接設計的例子包括以下幾種:
插銷定位:圖9所示為基本的插銷定位方式,插銷定位中應保證插銷件的強度,防此超聲波震斷。
台階定位:圖10所示為基本的台階定位方式,如h大於焊線的高度,則會在塑料件外部形成一條裝飾線,一般裝飾線的大小為0.25mm左右,創出更吸引人的外觀,而兩個零件之間的差異就不易發現。
圖11所示台階定位,則可能產生外溢料。圖12所示台階定位,則可能產生內溢料。圖13所示台階定位為雙面定位,可防止內外溢料。
○1 企口定位:如圖14所示,採用這種設計的好處是防止內外溢料,並提供校準,材料容易有加強密封性的獲得,但這種方法要求保證凸出零件的斜位縫隙,因此使零件更難能可貴於注塑,同時,減小於焊接面,強度不如直接完全對接。
○2 底模定痊:如圖15所示,採用這種設計,塑料件的設計變得簡單,但對底模要求高,通常會引致塑料件的平行移位,同時底模固定太緊會影響生產效果。
○3 焊頭加底模定位:如圖16所示,採用這種設計一般用於特殊情況,並不實用及常用。
○4 其它情況:
A:如圖17所示,為大型塑料件可用的一種方式,應注意的是下支撐模具必須支撐住凸緣,上塑料件凸緣必須接觸焊頭,上塑料件的上表面離凸緣不能太遠,如必要情況下,可採用多焊頭結構。
B:如連接中採用能量導向,且將兩個焊面注成磨砂表面,可增加摩擦和控制熔化,改善整個焊接的質量和力度,通常磨砂深度是0.07mm-0.15mm。
C:在焊接不易熔接的樹脂或不規則形狀時,為了獲得密封效果,則有必要插入一個密封圈,如圖18所示,需要注意的是密封圈只壓在焊接末端。圖19所示為薄壁零件的焊接,比如熱成形的硬紙板(帶塑料塗層),與一個塑料蓋的焊接。
2.3剪切式設計
在半晶體塑料(如尼龍、乙縮醛、聚丙烯、聚乙烯和熱塑聚脂)的熔接中,採用能量導向的連接設計也許達不到理想的效果,這是因為半晶體的樹脂會很快從固態轉變成融化狀態,或者說從融化狀態轉化為固態。而且是經過一個相對狹窄的溫度范圍,從能量導向柱流出的融化物在還沒與相接界面融合時,又將很快再固化。因此,在這種情況下,只要幾何原理允許,我們推薦使用剪切連接的結構。
採用剪切連接的設計,首先是熔化小的和最初觸的區域來完成焊接,然後當零件嵌入到下起時,繼續沿著其垂直壁,用受控的接觸面來融化。如圖20所示,這樣可能性獲得強勁結構或很好的密封效果,因為界面的熔化區域不會讓周圍的空氣進來。由於此原因,剪切連接尤其對半晶體樹脂非常有用。
剪切連接的熔接深度是可以調節的,深度不同所獲得的強度不同,熔接深度一般建議為0.8-1.5mm,當塑件壁厚及較厚及強度要求高時,熔接深度建議為1.25X壁厚。
圖21所示為幾種基本的剪切式結構:
剪切連接要求一個塑料壁面有足夠強度能支持及防止焊接中的偏差,有需要時,底模的支撐高於焊接位,提供輔助的支撐。
實在不了解,可以電話我。13928887644
③ 超聲波焊接模具什麼材質最好
鈦合金用來做超聲波焊接模具是最好。
但如果你不懂如何設計好超聲波焊接模具的話,就算你用最好的材料做出來的超聲波焊接模具也是垃圾一塊;如果你會用心設計,用一般的材料做出來的超聲波焊接模具也是很耐用的。
你要知道材料不是最主要的,重要的是你做超聲波焊接模具的技術到不到家。
④ 麻煩問一下,做超聲波焊接機模具,要注意些什麼,怎麼測試模具的各種性能,詳細講一下,謝謝
用阻抗分析儀測 諧振頻率 內阻這兩個達到了就行了
⑤ 超聲波模具製作要注意的事項有哪些
一、工藝:超聲波模具製作過程比較復雜,所以模具設計師在設計時首先需要清楚該款模具需要哪種材質的材料,避免因錯用材料而影響其時效及品質。
二、材料:超聲波熔接要求金屬材料柔順性好(聲波在傳遞過程中對機械損耗小),超聲波模具材料最常用的是鋁合金及鈦合金,偶爾也會用到鋼材。常用於製作超聲波模具的材料型號及特性如下:(東莞億信超聲波公司所生產模具材料均採用美國美鋁材料,所用材料均達到美國鋁業行業協會ASTM標准)
1、鋁鎂合金7075-T651,鋁錳合金2024-T651,鋁銅合金6061-T651A、7075-T651:使用於振動系統及Horn製造,該材料具有極高的機械屈服強度,是製造超聲波模具材料的首選B、2024-T651:一般用於HORN製造,軔性佳,熱傳導性強,硬度適中,用於製作一般塑膠製品超聲波模具C、6061-T651:一般用於出力較低的HORN製造,軔性佳,質地相對7075材料來說軟一點。
2、鈦合金:配合連續發振的超聲波機器使用,軔性較高,熱傳導好,硬度高,使用時間長,但是成本昂貴。
3、國產硬質鋁合金:一般用來做一些要求不高的超聲波模具,常用於不用出力的超聲波下模,熱傳導低,如用來生產超聲波模具,對超聲波機器損害大,生產成本低。
製作一套超超聲波模具,要注意以下事項:產品的要求:超聲波模具使用時間的長短、磨損率。
⑥ 超聲波焊接機模具,
看你模具大小而定的,不是固定的。有很多因素要考慮!
⑦ 超聲波塑膠焊接機模具高度有要求嗎
高度沒有硬性要求,主要是設計的不要過薄,以免變形;
⑧ 超聲波焊接模具設計與製作!怎樣設計出1個15KHZ的焊接模
你這個提問有多個選項,難以回答,因為你的焊接模是焊接什麼材料的,不清楚。別外,你的產品是什麼特點,結構是什麼樣的,也沒有。那就是直接寫一篇超聲波模具設計。這里的篇幅裝不下。不過我還是告訴你太行山老八路的一般做法,就是上模材料一般是用鋁件,裝在超聲波機頭上,下模一般用金屬墊塊就行了。焊接的方向一定要與超聲波的方同一致。模的下面要能與塑膠件良好接觸。象這樣的模具一般不用設計,直接就可以做。
⑨ 超聲波焊接機在焊接過程時,有哪些問題需要注意的
常見問題:
【1】超聲波模具架設不準確、受力不平均
解決方案
在一般認為超聲波塑料焊接機作業時,產品與模具表面只要接觸准確就可以得到應該的熔接效果,其實這只是表面的看法,超聲波既然是摩擦振動,就會產生
音波傳導的現象。我們如果單只觀察硬體(模具)的穩合程度,而忽略了整合型態的超聲波塑料焊接機作業方式,必定會產生捨本逐末或誤判的後果,所以在此必須
先強調超聲波塑料焊接機的作業方式是傳導音波,使成振動摩擦轉為熱能而熔接。這時候超聲波模具的穩合程度、產品截面的高低、肉厚、深淺、材質的組織,必定
無法是百分之百承受相同的壓力。
另一方面上模(Horn)輸出的能量,每一點都有其誤差值,並非整個面發出的能量都相同。就這整體而言,勢必產生產品熔接線熔接程度的差異。所以也就必須作修正,如何修正,那就是靠超聲波塑料焊接機本身的水平螺絲,或是貼較薄的膠帶或鋁箔來克服了。
【2】超聲波焊接後,內部零件破壞
解決方案:
1、提早超聲波發振時間(避免接觸發振)。
2、降低壓力、減少超聲波焊接時間(降低強度標准)。
3、減少機台功率段數或小功率機台。
4、降低超聲波模具擴大比。
5、底模受力處墊緩沖橡膠。
6、底模與製品避免懸空或間隙。
7、HORN(上模)掏孔後重測頻率。
8、上模掏孔後貼上富彈性材料(如硅利康)。
【3】超聲波焊接後,發現產品尺寸不穩定怎麼調
解決方案:
1、增加熔接安全系數(依序由熔接時間、壓力、功率)。
2、啟用微調固定螺絲(應可控制到 0.02m/m)。
3、檢查超聲波上模輸出能量是否足夠(不足時增加段數)。
4、檢查模具定位與產品承受力是否穩合。
5、修改超聲波導熔線。