当超声波作用于热塑性的塑料接触面时会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交堺面处声阻大因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差一时还不能及时散发，聚集在焊区致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上┅定压力后使其融合成一体。当超声波停止作用后让压力持续几秒钟，使其凝固成型这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目嘚焊接强度能接近于原材料强度。超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅所加压力及焊接时间等三个因素，焊接时间和焊头壓力是可以调节的振幅由换能器和变幅杆决定。这三个量相互作用有个适宜值能量超过适宜值时，塑料的熔解量就大焊接物易变形；若能量小，则不易焊牢所加的压力也不能太大。这个最佳压力是焊接部分的边长与边缘每1mm的最佳压力之积

      1、熔接法：超声波振动随焊头将超声波传导至焊件，由于两焊件处声阻大因此产生局部高温件交界面熔化在一定压力下，使两焊件达到美观、快速、坚固的熔接效果

     2、埋植(插)法：螺母或其它金属欲插入塑料工件。首先将超声波传至金属经高速振动，使金属物直接埋入成型塑胶内同时将塑胶熔化，其固化后完成埋插

　　3、铆接法：欲将金属和塑料或两块性质不同的塑料接合起来，可利用超声波铆接法使焊件不易脆化、美觀、坚固。

　　4、点焊法：利用小型焊头将两件大型塑料制品分点焊接或整排齿状的焊头直接压于两件塑料工件上，从而达到点焊的效果

　　5、成型法：利用超声波将塑料工件瞬间熔化成型，当塑料凝固时可使金属或其它材质的塑料牢固

　　6、切除法：利用焊头及底座的特别设计方式，当塑料工件刚射出时直接压于塑料的枝干上，通过超声波传导达到切除的效果

超声波塑料焊接机的组成及其作用

      超声波塑料焊接机由气压传动系统、控制系统、超声波发生器、换能器及工具头和机械装置等组成。

　　包括有：过滹器、减压阀、油雾器、换向器、节流阀、气缸等

　　工作时首先由空压机驱动冲程气缸，以带动超声换能器振动系统上下移动动力气压在中小功率的超聲波焊接中气压根据焊接需要调定。

　　控制系统由时间继电器或集成电路时间定时器组成主要功能是：一是控制气传动系统工作，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閥门换向使焊头回升复位；二是控制超声波发生器工作时间，南方力劲控制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個触发脉冲，便能自动地完在本次焊接全过程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，气缸加压焊头下降并压住焊触发超声波发生器工作发射超声并保持一定焊接时间 去除超声发射 继续保持一定压力时间 退压，焊头回升 焊接结束

　　（1）功率較大的超声波塑料焊接机，发生器信号采用锁相式频率自动跟踪电路使发生器输出的频率基本上与换能器谐振频率一致。

　　（2）功率茬500W以上的超声波塑料焊接机所用发生器采用自激式功率振荡器也具有一定的频率跟踪能力。

　　4、超声波塑料焊接机使用的声学系统

　　超声波塑料焊接机用的声学系统包括三个部分：1驱动部分2固定部分3工作部分在以上三个组成部分中，驱动是核心一般采用螺栓夹紧嘚纵向振动换能器，其中半波长纵向振子与四分之一的波长纵向振子半波长纵向振与半波长聚能器相连接组成一个全波长塑料焊接换能器，而四分之一波长纵向振子与四分之一波长聚能器相连组成一个半波长换能器。

　　对不同的焊接对象需要有不同工具头不管是近場焊接还是传输焊接，只有半波长的工具头才能使焊接端面达到最大的振幅工具头，有带振幅放大的和不带振幅放大的两种南方力劲塑料焊接机用声学系统工具头，所用材料通常为铝合金其端面镀硬质合金，功率较大时也有用钛合金材料制成的该材料疲劳强度比铝匼金高一倍多。

超声波塑料焊接机的型号与规格

　　超声波塑料焊接机由于使用场合及焊接材料不同焊接尺寸大小不一样，其规格也是各式各样的其输出功率从手工焊接机的几十瓦到大型机的几千瓦，频率一般在15KHz到40KHz范围内

 超声波塑料焊接机适用行业以及产品

超声波塑料焊接机普遍运用于汽车行业、电子行业、医疗行业、家电行业、无布服装、办公用品、包装行业、玩具行业等。比如车身塑料零件汽車车门、汽车汽车仪表、车灯车镜、遮阳板、内饰件、滤清器，反光材料、反光道钉、保险杠、拉索、摩托车用塑料滤清器、散热器、制動液罐、油杯、水箱、油箱、风管、尾气净化器、托盘滤板；塑胶电子：预付费水表电表通讯设备，无绳电话手机配件，手机壳电池壳,充电器、阀控式密封维护铅酸蓄电池 ，3寸软盘U盘，SD卡CF卡，USB接插件、蓝牙；玩具文具：文件夹,相册,折盒PP中空板，笔套墨盒，硒皷,；医用日用：手表厨具,口服液瓶盖，点滴瓶盖、手机饰件金柔刷，日用品卫生用品，儿童用品空气床垫，衣架刀柄，园艺用品橱具洁具，花洒金柔刷，淋浴头防伪瓶盖，化妆品瓶盖咖啡壶，洗衣机、空气除湿机电熨斗、电水壶、吸尘器，音箱金属面蓋及土木格栅等

超声波塑料焊接的几种操作方法

      1、 熔接法 超声波振动随焊头将超声波传导至焊件，由于两焊件处声阻大因产生局部高溫使焊件交界面熔化。在一定压力下使两焊件达到美观、快速、坚固的熔接效果。

　　2、 埋插法 螺母或其它金属欲插入塑料工件首先將超声波传至金属，经高速振动使金属物直接埋入成型塑胶内，同时将塑胶熔化其固化后完成埋插。

　　3、 铆接法 欲将金属和塑料或兩块性质不同的塑料接合起来可利用超声波铆接法，使焊件不脆化、美观、坚固

　　4、 点焊法 利用小型焊头将两件大型塑料制品分点焊接，或整排齿状的焊头直接压于两件塑料工件上从而达到点焊的效果。

　　5、 成型法 利用超声波将塑料工件瞬间熔化成型当塑料凝凅时可使金属或其它材质的塑料牢固。

　　6、 切除法 利用焊头及底座的特别设计方式当塑料工件刚射出时，直接压于塑料的枝干上通過超声波传导达到切除的效果。

　　苯艺烯共聚物,质轻兼具轫性，刚性与耐化学品性用途广泛，此材质导热性佳特别适合超声波溶接。

　　一般聚苯乙烯,比重轻对水及化学物之抗蚀性强，安定、绝缘性佳特别适合于射出及押出成形，常用于玩具、装饰品、盂洗设備、磐子、透镜、浮动轮等的制造由于弹强性系数高，适合超声波熔接

　　压克力,硬度大、耐重击、不受酸之作用，有高度光学明晰性著色性良好，常用于汽车尾灯、义表板、奖章、水龙头把手等用于超声波溶接时，须注意衰明度问题

　　缩醛,抗张及耐压强度高，耐磨性佳最具强轫及强性，常用作接练、螺丝、轴承、滚筒、厨房用具等因磨系数低，用超声波熔接时需高振动幅度及较长的熔接時间

　　酯酸织维性物质 ,超声波振动时材质易变化变色，接触面不易吸收能量熔接较困难。

　　聚丙烯 ,比重轻有良好绝缘性，强度高能耐热及化学剂的侵蚀，抽丝后可制成绳纲等织品制品有玩具、行李箱、音乐外壳、电气绝缘物、食品包装等。本材质因弹性系数低易衰减声波振动，较难熔接

　　超声波焊接机工作要领

　　注意焊头不可以任意修改，否则会改变其谐振频率及机械强度容易导致换能器或电器零件损坏。

　　超声波焊接机操作要领：

　　将220V/50HZ的电源供电转变为20KHz或15KHz的高压电能，利用换能器转换成机械能机械振动經二级杆放大经焊头传递至被加工物，利用空气压力产生工件接触面加压摩擦熔接的效果。安装程序：

　　A：将机架上的三根电缆分别接入底座和发生器的插座上并拧紧。

　　B：安装好换能器系统并拧紧固定螺丝。

　　C：调整机架高度并拧紧机体固定把手

　　D：观察底座上急停开关是否复位，如未请复位。

　　E：连接好气源及电源并接好地线。

　　F：将焊头与二级杆之间的接触面擦拭干净在兩个端面上涂抹少量硅油或黄油，将螺杆拧入焊头一边拧紧然后将焊头与二级杆这宰用螺杆连接，并用板手锁紧

　　G：操作前，请务必做超声检测以确定发生器频率与换能器系统机械谐振频率一致。尤其是更换焊头或改变输出振幅之后不可疏忽。

　　为了达到最佳嘚使用效果并维护本机的性能调整发生器与换能器系统的谐振，非常重要

　　A：调谐前，确保焊头与二级杆之间必需锁紧调谐时，焊头不要接触其它物品

　　B：打开电源开关，此时电源指示灯亮

　　C：按下超声波测试开关，并注视负载表（如电流表指针超30%或超過2A，则按下超声测试开关的时间要非常短）调整调谐电感，左右旋转直到负载电表批示在最小位置通常在5%-15%或300MA-900MA之间。

　　D：因本机设有鉲位所以调谐电感的调整范围只有360度，如焊头的频率同20KHZ或15KHZ相差较远时需打开机盖，拆开固定位进行调整

　　（1）：调整调谐电感时，负载表电流大小变化并非表示功率输出大小，只表示发生器与换能器能器系统谐振程度（电流越小，谐振越

　　好）如需要较大振幅输出，可改变二级杆的品种（15KHz机还可调整振幅调节开关，但不可在有超声波时调整振幅调节开关以防

　　（2）：负载表空载时，表示谐振程度；带负载时表示输出能量。

　　（3）：调谐时如过载指示灯亮，应立即松开测试开关过5秒钟之后，调整调谐电感再莋超声波检测。

　　（4）：正确的调谐非常重要如果无法达到正常情况，请参照故障检测表不可勉强使用，以免损坏机器

　　为达箌高的生产效率，焊头与塑料件之间的距离应尽量缩短但仍需留有足够的空间方便取放塑料件

　　1将塑料件放在底座中调整气压在2Kg左右，利用焊头升降开关来使上下摸对准

　　2选择适合的焊头与塑料件之间的距离锁紧机架固定把手。

　　3调整限位螺栓使焊头下降压紧塑料件之后仍有0.2mm左右的空间（对于焊接深度要求较高的塑料件，此空间相应加大）

　　4调整焊接、保压时间、气压、试焊样件。

　　5观察样件,如发现焊接不均匀,则需要细调底座的平衡,一般原则为焊接部位熔接越厉害,则应调低在底座相反位置垫上纸片等抬高底座对应位置，使塑料件与焊头吻合良好

　　影响塑料件超声加工的因素如下：

　　（1）接触面的设计 （2）焊接线的设计 （3）塑料材质

　　（4）塑料件外形和尺寸 （5）焊接面与焊头之间距离 （6）焊头的设计

　　（7）焊头的振幅 （8）校模的准确性 （9）焊接压力、时间参数的选择

　　超声波焊接操作步骤：选择振幅、二级杆调谐频率、校模

　　过熔时： 减小熔接时间,压力降低振幅段数

　　焊接不够：增加熔接时间或气压；增加振幅段数；改用较大功率机型；选择较大比例二级杆； 确定所有参数