超声波焊接机的工作原理以及如何控制温度
原理
当超声波接触到塑料件之后，会在接触面上产生高频振动（能够达到每秒几万次），高频振动能够传导能量，将能量传导到焊接区域，而焊接区有一个特点就是阻抗大，当能量传导到这里后就会在局部产生高温，就可以将塑料件熔化掉，然后再对塑料件施加一定的压力，使两个塑料件融合在一起，当超声波停止作用之后，过一段时间凝固成型，就可以完成两个塑料件的熔接
振动摩擦焊设备
超声波焊接机的工作原理以及如何控制温度
原理
当超声波接触到塑料件之后，会在接触面上产生高频振动（能够达到每秒几万次），高频振动能够传导能量，将能量传导到焊接区域，而焊接区有一个特点就是阻抗大，当能量传导到这里后就会在局部产生高温，就可以将塑料件熔化掉，然后再对塑料件施加一定的压力，使两个塑料件融合在一起，当超声波停止作用之后，过一段时间凝固成型，就可以完成两个塑料件的熔接。2：焊接工艺的认识误区：超声波焊接方式有很多种，有人认为只要是塑料材质，超声波塑料焊接机就可以很好地焊接，这也是一种误识。
温度
超声波焊接机在焊接时的温度该如何控制呢？首先，材料的硬度对温度有很大的影响，材料的硬度越大，传导振动的能力就会越好。而塑料件处于熔融状态的时候会比较软，这样就会使传导能力减弱，分子间的摩擦变弱，超声波的能量就很短的时间内就会停止。所以，在焊接的时候，超声波焊接机的温度需要比焊接塑料件的熔点温度稍高点。正常人的听觉可以听到16赫兹（Hz）-20千赫兹（KHZ）的声波，16赫兹的声波称被称之为次声波或亚声波，超过20千赫兹的声波被称为超声波（超音波），超声波焊接机也正是利用了超声波的这项技术。
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。
2.1 换能器
通过逆压电效应将来自于发生器的超声频电压转化为同频率的超声机械振动。它由夹于两金属（通常是钛）块之间的若干压电陶瓷片组成。片与片之间有一薄金属板形成电极。有人错误认为超声波模具只是一块铝合金，其实超声波模具的设计与制造是很有讲究的，其实超声波模具是超声波焊接技术中具有技术深度的一个方面。在正弦电信号经由电极提供给换能器时，压电片膨胀和收缩，产生 15~20 μm 的轴向峰到峰运动。换能器是精密设备，应小心处理。
2.2 变幅杆
变幅杆有两个作用。其主要作用是放大换能器端部产生的机械振动并将振动传给焊头。另一作用是提供固定套件于焊接压力机上的位置。在换能器施加超声能量时，变幅杆也膨胀和收缩。所以，在焊接的时候，超声波焊接机的温度需要比焊接塑料件的熔点温度稍高点。与焊接套件中的其它零件一样，变幅杆是调谐装置，因而它也必须在特定频率共振以便将超声能量从换能器传至焊头。为了有效地发挥作用，变幅杆必须是超声波在其制造材质中的半波长或半波长的整数倍。一般为半波长。
2.3 焊头
焊头是焊接套件中向待焊零件提供能量的部分。与变幅杆一样，焊头也是调谐装置，在大部分应用中也提供机械放大，焊头的长度必须是超声波在其制造材质中的半波长或半波长
的整数倍。这保证焊头端部有足够的振幅实现焊接。振幅一般为 30~120 μm。待焊零件和接头设计决定焊头的尺寸和式样。焊头的形状至关重要，因为焊头的轴向膨胀和收缩产生的应力会在高振幅情况下造成开裂。在某些应用中，焊头加工有多个轴向狭槽。拆前应排队周边的故障因素，确定为机内故障后才能拆卸，否则，盲目拆卸，可能将设备越修越坏。这是为了确保振幅位于纵向。焊头端部将超声能量传给待焊零件。端部应专门设计以匹配零件来确保焊头和零件之间实现能量传递。通常焊头端部做成匹配零件轮廓的型材。
为防止产生压痕和减少磨损，铝必须镀镍或铬。在需耐冲击或以及焊接填充塑料或者埋植金属嵌件时，需用钢焊头。钢焊头疲劳强度低，只用于低振幅场合。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。复杂零件、特型的或大尺寸零件通常需要复合式焊头（子母焊头），这时基底焊头采用铝质，钛或钢次级焊头与基底焊头相连并引导能量。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。
超声波焊接中的重要工艺参数
焊接时间：
焊接时间是指焊头接触塑膠件发生超声波振动的时间，如图所示，一般焊接时间在0.1秒至0.6秒以内。焊接时间越长，焊接能量越大。
保压时间：
保压时间是指超声波停止到焊头开始上升的时间。在这一段时间，熔化的塑料完成固化。保压时间越长，焊接能量越大。
焊接气压：
焊接气压是在焊接过程中焊头对塑膠件的施力。焊接气压越大，焊接能量就越大。
下降速度：
下降速度是指焊头的下降速度。焊头下降速度越快，焊接能量越大。
塑料热板焊接机的组成及应用！
塑料使用电热熔化原理，配以完善的机械装置，焊接热塑性材料的机械设备，主要由气压传动部分、控制部分、气部分、机台以及热板模具和机械装置等组成。
一、 气压传动部分：这部分包括过滹器、减压阀、油雾器、换向器、节流阀、气缸等。工作时首先由空气压缩机驱动冲程气缸带动热板模具系统上下移动，同时在焊接作业的过程中，气压并非一个固定值，根据实际的情况进行调定。
二、控制部分：这部分由PLC和温度控制器组成。1、 控制气压传动系统工作，使其焊接时在定时控制下打开气路阀门，气缸加压使焊头下降，以一定压力压住被焊物件，当焊接完后保压一段时间，然后控制系统将气路阀门换向，使焊头回升复位。2、控制塑料件在热板上加热的工作时间，本系统使整个焊接过程实现自动化，操作时只启动按钮产生一个触发脉冲，便能自动地完在本次焊接全过程。设计的是否合理直接影响着超声波模具的效率、寿命和产品的合格率，严重时会直接烧坏发生器。整个控制系统的顺序是:电源启动一触发控制信号气压传动系统，气缸加压上下加紧模具下降并压住在上下热板模具发生工作，并保持一定熔接时间继续保持一定压力时间退压，上下加紧模具回升焊接结束。
（作者： 来源：）
