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。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。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
焊接治具工具
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。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。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。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。
超声波的特性
从超声波焊接的角度,超声波具有三个非常重要的特性,这三个特性与超声波的焊接质量密切相关,是超声波焊接过程中发生的诸多现象的根源。8.先外围后内部先不要急于更换损坏的电气部件,在确认外围设备电路正常时,再考虑更换损坏的电气部件。理解这三个特性有助于理解超声波焊接的工艺要求,产品设计工程师从而可以正确的设计超声波焊接结构来满足超声波焊接的工艺要求,提高超声波的焊接质量。
超声波的三个特性、产生的焊接现象、及其对塑胶件结构设计要求如表1所示:
1) 能量大;超声波能够产生的比声波大得多的能量,这是超声波能够对塑胶件件进行焊接的基础,同时这也是超声波焊接强度较高的根本原因;正由于其产生巨大能量的能力,超声波甚至能够进行金属零件的焊接;而在另一个方面,恰恰由于能量大,超声波有可能对焊接界面造成;同时可能对塑胶件其它部位或者塑胶件上已经装配的其它零部件造成损坏。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。
2) 方向性好,几乎是直线传播;由于超声波的波长很短,衍射效应不显著,所以可以近似地认为超声波是沿直线传播,即传播的方向性好,容易得到定向而集中的超声波束。为了减轻这类不利影响,必须控制和缩短金属在液态或高温固态下的停留时间。因此,这要求超声波焊头与焊接零件保持足够大的接触面积,保证超声波能能够传导到焊接界面。同时,如果在传播方向上存在孔洞等,超声波就难绕过孔洞传导能量,这也是超声波结构设计时需要注意的地方。
3) 衰减性;尽管超声波的穿透能力强,但超声波在物体里传播始终都存在着衰减,传播的距离越远,能量衰减越厉害。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。另外,在不同的塑料中,超声波能量的衰减程度不一致。例如,在无定形塑料中,如ABS,其能量衰减程度较小,两个ABS塑胶件即使是远程焊接也能保证焊接质量;在半结晶塑料中,如PA66,超声波能量衰减程度大,超声波传播距离较短,很难保证远程焊接的质量。
超声波焊接的局限性
尽管超声波焊接有众多的优点,但超声波焊接也有一定的局限性,在选择超声波焊接工艺之前和进行超声波焊接塑胶件零件设计时,产品设计工程师必须清楚了解超声波焊接的局限性,并通过合理零件设计来避免超声波焊接缺陷的产生、提高焊接的质量。
1) 材料的限制性;超声波焊接并不能够焊接所有的塑料,这是超声波焊接局限性。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。有的塑料焊接性能好,有的塑料焊接性能差;而且超声波焊接一般仅适合于同一种或者类似塑料之间的焊接。如果两个塑胶件材料不同,多数时候超声波焊接无能为力。因此,一旦选定超声波焊接工艺,就不能轻易更改零件材料。有工程师曾经向笔者反映,为何ABS材料的两个塑胶件进行超声波焊接时,焊接质量非常好,但由于其它设计要求,把一个塑胶件的ABS材料换成PBT,就很难焊上?就是这个原因。
2) 不可拆卸性;超声波焊接是不可拆卸性连接,无法进行返工;一旦两个零件通过超声波焊接装配成一体,如果发现产品出现质量问题,就无法进行返工。
3) 零件大小和形状的限制;中小型的塑胶件适合超声波焊接,尺寸一般小于250X300mm,较大的零件可能需要多个焊接工序。而且超声波焊接一般适用于形状比较单一的塑胶件,形状复杂的塑胶件有可能焊接质量较低。
4) 超声波的能量很大,在焊接过程中有可能造成塑胶件本身因为强度不够而发生损坏,同时也可能造成产品内部其它零部件损坏。应该注意的是某一超声波焊接设备上设定的特定表压与另一设定同一表压的焊机提供的焊接作用力不一定相同。因此,在进行产品设计时,尽可能增加塑胶件的强度和产品内部其它零部件的强度,或者将零部件远离焊接区域,尽量把强度不高的其它零部件安排在超声波焊接工序之后再进行装配。
5) 超声波对于人的听力有伤害,应准备好劳保用品。
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