产品在超声波焊接之后出现错位该如何解决
在塑料制品的超声波焊接中,产品上下壳体错位是一个常见的问题。为什么产品出现错位,有产品本身的设计问题,也有超声波夹具的结构问题,当然也有超声波机器调试的问题。但是,在一般情况下,产品本身具有良好的定位功能是主要的,当错位时,通过修改超声波装置的方法改善错位现象只能“迟做总比不做好”,因此,当塑料制品结构设计应该首先考虑问题。焊
振动焊接机安装
产品在超声波焊接之后出现错位该如何解决
在塑料制品的超声波焊接中,产品上下壳体错位是一个常见的问题。为什么产品出现错位,有产品本身的设计问题,也有超声波夹具的结构问题,当然也有超声波机器调试的问题。但是,在一般情况下,产品本身具有良好的定位功能是主要的,当错位时,通过修改超声波装置的方法改善错位现象只能“迟做总比不做好”,因此,当塑料制品结构设计应该首先考虑问题。焊接部位难以清理的焊件,选用氧化性强的,对氧化皮和油污不敏感的酸性焊条,以免产生气孔等缺陷。好的定位应该实现这个功能:
1、当压力波动时,产物表面变形或无位错。
2、放边时力的方向,不发生塑性接头表面移位。通常定位设计为直口形、凸凹形、双V型槽形、加强肋形或直口内的定位销结构。
在实际生产操作中,如果产品在超声波焊接后出现错位怎么办,可以通过以下方法进行改进:
1、减少焊接压力。由于压力过大,产品本身难以承受,导致变形,界面会错位。
2、增加底模的高度,使其在关节面以上2毫米以上。通过加深底模夹具的深度,底模牢固地抓住产品。
3、采用超声波导焊,降低超声波对产品的传输能量。
4、采用预超声波焊接方式,在与产品接触前释放超声波,可减少脱位。
5、利用微调极限的功能,限制超声波焊接头的深度。
6、使用高功率、高振幅的超声波设备进行焊接,在较短的时间内完成焊接。
7、超声波的上下模不对齐,也会引起错位。
8、修改塑料产品,改进产品定位设计。这一点特别重要,因为该产品具有良好的定位设计,这将为以后的使用省去很多麻烦。
台州市锦亚机械制造有限公司是一家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。
超声波焊接的微观过程
从微观上来看,当两个塑胶件从开始接触到后熔合在一起,可以分为四个阶段:
阶段:开始熔化阶段。在这一阶段,两个焊接零件表面间的摩擦和内部摩擦产生热量,塑料开始受热熔化。
第2阶段:连接阶段。在这一阶段,两个零件开始熔化在一起,形成较薄的熔合层,随着热量的增加,熔合层的厚度继续增加。
第3阶段:稳态熔流阶段。在这一阶段,熔合层的厚度继续增加,直到达到一定的厚度保持不变,振动停止。
第4阶段:保压/冷却阶段。在这一阶段,在焊接压力的保持下,熔流开始冷却凝固,两个塑胶件终焊接成一体。
不同频率的超声波焊接机有什么不同?
超声波塑料焊机按频率不同可分为40khz、35khz、28khz、20khz、15khz,不同频率超声波焊机的区别如下:
01用途不同:超声波焊接通过振动使塑料件达到连接的作用,频率越高振幅越小,相应的功率越小,所以高频(40khz/35khz)焊机用于尺寸小二焊接精密的塑料件焊接;"开敞性”较差且易出高频振动超声波金属焊接机“开敞性”比较差,其伸入尺寸被严格限定在焊接所允许的范围内,并且其接头形式仍然只限于搭接接头,还没有在技术上取得进一步的突破。28khz焊机多用于手持点焊机,20khz/15khz超声波焊机用于大而复杂塑料件的熔接。
02超声波模具尺寸不同:超声波模具常见的是半波焊头,不同频率超声波焊机模具尺寸也不同,40k模具(7cm)、35khz(8cm)、28khz(10cm)、20khz模具(13cm)、15khz模具(17cm)。测量超声波模具长度也是判断频率的重要指标之一。焊接取决于材料的熔点,两种材料的熔点相近,才可以进行有效焊接。
03结构不同:高频焊机(40khz、35khz、28khz)发声结构是分体式(换能器+变幅杆为单独部件)、台式超声波焊机(20khz、15khz)发声结构是一体式(换能器+变幅杆为整体件。
塑料焊接机技术在汽车行业的应用
汽车用塑料分为两种:一种是热固性塑料,它们能够经受住普通的烘漆操作;形状复杂或大厚度的焊件,焊缝金属在冷却时收缩应力大,容易产生裂纹,必须选用抗裂性能强的焊条,如低氢型焊条,高韧性焊条或氧化铁型焊条。一种是热塑性塑料, 具有加工容易、的优点。在车用塑料中,居前7位的塑料材料品种与所占比例大致为:聚21%、聚氨酯19.6%、聚12.2%、热固性复合材料10.4%、ABS 8%、尼龙7.8%、聚乙烯6%。 塑料的连接是其广泛应用的关键环节。塑料可以通过机械紧固、粘接或焊接进行连接。紧固连接速度快,适用于所有塑料,但是成本高、会产生应力集中,不能形成密封接头或获得适当的性能。粘接能获得优良的性能和接头,但操作困难,需要精心地进行接头和表面制备,而且速度很慢,不适于大批量生产。而热风塑料焊接经济、简单、快捷、可靠,能形成静态强度接近于母材的接头,因而适用于大批量生产,在汽车工业获得了愈来愈广泛的应用。塑料焊接技术水平已经成为了衡量汽车生产技术水平及新材料开发水平的标志之一。 汽车工业各种塑料焊接方法
塑料的焊接局限于热塑性塑料的焊接 ,因为只有热塑性塑料在加热时可以熔化或软化,而热固性塑料加热时不能软化和重熔。热风焊接类似于金属的氧气焊,只不过后者用明火前者用热气流加热。热气焊过程中,来自焊枪(推荐使用LEISTER焊枪)中的热气流(典型的温度为20-700°C, 连续调节,流速达230L/ min)同时对焊条和焊件加热,当材料表面软化达到黏稠状态时,焊条连续压进到焊缝中。 焊条材料完全与母材成份相同,通常是圆形的(直径约5mm) ,焊接厚板时采用多焊道焊接。圆形焊条的一个缺点是在多焊道过程中空气泡容易截留在焊缝中,造成强度降低,这个问题可以通过采用三角形截面焊条解决。可用热风焊接的典型材料包括聚、聚乙烯、聚、有机玻璃、聚碳酸酯、聚甲醛、聚、尼龙、ABS等。 热风焊接的主要优点是适应性(灵活性)强,可用简单的便携式设备加工大型、复杂的零部件。