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第一．超聲波塑焊機(jī)技術(shù)解釋

超聲波塑焊機(jī)振動在物體中的傳遞形成波。這樣超聲波振波的形成有兩個條件：一是振動源，二是傳播介質(zhì)。超聲波波的分類一般有如下幾種：一是根據(jù)振動方向和傳播方向來分類。當(dāng)振動方向與傳播方向垂直時，稱為橫波。當(dāng)振動方向與傳播方向一致時，稱為縱波。二是根據(jù)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(nèi)的波叫做聲波。低于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(shù)：一是速度V，二是頻率F，三是波長λ。三者之間的關(guān)系如下：V=F.λ。波在同一種物質(zhì)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(yuǎn)，能量衰減也就越厲害，這在超聲波加工中也屬于考慮范圍。

A、 超聲波塑焊機(jī)的應(yīng)用,

塑料加工中所用的超聲波，現(xiàn)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部位的分子相互撞擊產(chǎn)生融化，使接觸位塑料熔合，達(dá)到加工目的。

B、 超聲波塑焊機(jī)結(jié)構(gòu)

超聲波塑焊機(jī)主要由如下幾個部分組成：發(fā)生器、氣動部分、程序控制部分，換能器部分。

發(fā)生器主要作用是將工頻50HZ的電源利用電子線路轉(zhuǎn)化成高頻（例如20KHZ）的高壓電波。

氣動部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。

程序控制部分控制整部機(jī)器的工作流程，做到一致的加工效果。

換能器部分是將發(fā)生器產(chǎn)生的高壓電波轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動，經(jīng)過傳遞、放大、達(dá)到加工表面。

c．換能器部分由三部分組成：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(zhuǎn)換成機(jī)械振動信號。將電信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動信號有兩種物理效應(yīng)可以應(yīng)用。A：磁致伸縮效應(yīng)。B：壓電效應(yīng)的反效應(yīng)。磁致伸縮效應(yīng)在早期的超聲波應(yīng)用中較常使用，其優(yōu)點是可做的功率容量大；缺點是轉(zhuǎn)化效率低，制作難度大，難于大批量工業(yè)生產(chǎn)。自從朗之萬壓電陶瓷換能器的發(fā)明，使壓電效應(yīng)反效應(yīng)的應(yīng)用得以廣泛采納。壓電陶瓷換能器具有轉(zhuǎn)換效率高，大批量生產(chǎn)等優(yōu)點，缺點是制作的功率容量偏小?，F(xiàn)有的超聲波機(jī)器一般都采用壓電陶瓷換能器。壓電陶瓷換能器是用兩個金屬的前后負(fù)載塊將壓電陶瓷夾在中間，通過螺桿緊密連接而制成的。通常的換能器輸出的振幅為10μm左右。

②          焊頭（HORN）：焊頭的作用是對于特定的塑料件制作，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(shè)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(jīng)過特別的設(shè)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(yè)制作。耐用根據(jù)所采用的材料不同，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。由于超聲波是不停地以20KHZ左右高頻振動的，所以材料的要求非常高，并不是普通的材料所能承受的。

二：超聲波塑焊機(jī)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(chǎn)生熱量，當(dāng)此熱量足夠熔化工作時，停止超聲波發(fā)振，此時工件接面由熔融而固化，完成加工程序。

通常用于塑料加工的頻率有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(nèi)。

三：超聲波機(jī)構(gòu)原理：

將220V，50HZ轉(zhuǎn)變?yōu)?5KHZ（或20KHZ）之高壓電能，利用震動子轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。如此的機(jī)械振動，經(jīng)由傳動子，焊頭傳至加工物，并利用空氣壓力，產(chǎn)生工作接面之摩擦效果。振動子和傳動子裝置在振筒內(nèi)，外接焊頭，利用空壓系統(tǒng)和控制回路，在事先設(shè)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(shè)定：調(diào)整開始發(fā)振時間，在限制開關(guān)動作后0~9.99秒開始發(fā)振。

2.熔接時間設(shè)定：調(diào)整熔接時間長短，在延遲時間終了發(fā)振0~9.99秒之范圍。

3.硬化時間設(shè)定：調(diào)整發(fā)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(shù)器：工作循環(huán)次數(shù)記錄用，附有歸零壓扣。

5.調(diào)整及壓力表：工作壓力之指示及調(diào)整壓力用。

6.聲波調(diào)整：調(diào)整振動子系與發(fā)振回路之共振匹配，使轉(zhuǎn)換效率達(dá)到理想。

7.振幅表：顯示聲波空載或負(fù)載工作之振幅強(qiáng)弱。

8.電源開關(guān)及燈：電源開關(guān)之控制，及指示開路之信號

9.選擇開關(guān)（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(diào)整紐：聲波出力段數(shù)之設(shè)定用，1~2段為一般使用，3~4段為強(qiáng)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(diào)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(diào)試機(jī)器時做機(jī)器頻率顯示

13焊頭：傳動振動能量于工作物之上，使之熔接。

14上升/下降緩沖調(diào)整：調(diào)整孔位于機(jī)臺側(cè)面可適當(dāng)調(diào)整，使升降慣性適中。

15下降速度調(diào)整：調(diào)整合理適當(dāng)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(diào)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(diào)螺絲：調(diào)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(lián)接機(jī)體振動子系統(tǒng)與發(fā)振箱線路用。

20控制電纜及插座：聯(lián)接機(jī)體控制單元與發(fā)振箱自動控制回路用。

21接地螺母：電子回路之接地線連接用，漏電時之安全保障。

22保險絲座：電子線路之過載保護(hù)。

五：超聲波塑焊機(jī)安裝法：

1.將發(fā)振箱放置于機(jī)體附近操作員易于觀察及調(diào)整之處。

2.接地：將地線一端接地，另一端接于發(fā)振箱后面之接地旋鈕。

3.發(fā)振箱與機(jī)體聯(lián)接：將機(jī)體之輸出電纜插頭及控制電纜插頭接于發(fā)振箱插座及機(jī)體插座上

4.接空壓源：將高壓氣壓管引清凈干燥之空壓源與熔接機(jī)體上空氣濾清器入口接頭以管束結(jié)合鎖緊。

5.接電源：發(fā)振箱后面之電源線及插頭，請接上AC220V，∮60/50HZ電源。

六：各部調(diào)整及熔接前準(zhǔn)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(jié)合面抹上一層薄薄的黃油脂再將焊頭螺絲鎖于焊頭上。注意：換能器，焊頭之結(jié)合面若有損傷時，振動之傳達(dá)效率會遞減，應(yīng)謹(jǐn)保養(yǎng)。

（2）再緊固4支焊頭水平調(diào)整螺絲，將換能器固定在其旋轉(zhuǎn)范圍之中間位置處。

（3）把焊頭用手旋入換能器到不能回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)，以防止轉(zhuǎn)梢扭斷。（若發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)則4支焊頭水平調(diào)整螺絲要再緊固些）。

2.焊頭調(diào)整：

（1）調(diào)整準(zhǔn)備：

①打開氣壓源，并調(diào)整壓力至2kg/C㎡。

②打開發(fā)振箱上之總電源開關(guān)，此時電源指示燈亮。

（2）焊頭方向調(diào)整：

①放松4支水平調(diào)整螺絲，將焊頭之方位與工作物對正，再按機(jī)體升降開關(guān)使焊頭壓附工作物。

（3）焊頭水平調(diào)整：

輕拍焊頭四周，使焊頭與工作物吻合狀況后，平均固定4支水平調(diào)整螺絲。

（4）焊頭高低位置調(diào)整：

①若工作物之熔接對于高低需準(zhǔn)備時，調(diào)整最低點微調(diào)螺絲頂于升降筒在熔接后最適當(dāng)位置。

（5）超聲波塑焊機(jī)熔接準(zhǔn)備：

①依工作物之狀況，設(shè)定出力段數(shù)于適當(dāng)位置。（應(yīng)從低段數(shù)試起以維壽命）再按聲波檢查開關(guān)，并轉(zhuǎn)聲波調(diào)整螺絲，使振幅表之指示在最低刻度為止。注意：按聲波檢查開關(guān)，應(yīng)按下三秒停止一秒間歇方式，以維護(hù)振動子壽命。

七：超聲波塑焊機(jī)操作：熔接延遲時間及硬化時間設(shè)定適用產(chǎn)品熔接效果.