超音波熔接.ppt

超音波熔接讲义,書式設定,第 2,第 3,第 4,第 5,-,*,-,超音波熔接讲座,超音波,熔,接,讲座,1.序,熔接,机技术、机能,产品,的,构造、物,理特性,成形品 成形上,发振机、变换効率、出力、共振、,加压、熔接头、周波数、振幅、,熔接,时间、治具等,金型精度、成形条件、金型温度、,水口,、,离型剂、外,壳,层等,形状、,型号、到接合部的距离、,可,熔接,面积、接合设计、材质,、熔融温度、吸水率、,弹性率,、充填材料,等,满足,熔接,的要因,超音波,的利用,实例,通信的利用(音波,的利用),水中,声纳,鱼群探知器,超音波诊断,探伤器,厚度计,干涉计,流速流量计,动力,的利用,(,振动的,利用,),洗净,乳化,分散,金属接合,树脂,熔,着,冲孔加工,细胞破坏,疲劳试验,集,尘,破坏治疗,扩散接合以外的固定方法,接着,剂,有机熔剂系,环氧系（热硬化性）,水系,热融化系（热可塑性）,核温差电池配合,拧紧螺丝,有机熔剂中毒预防规则第条,健康,诊断与预防对策,塑料的熔接方法,高生产性,（高,利用,）,低,成本,（,不要螺丝,接着,剂,）,再现性,高强度,自动化,完全密封性,低消耗电力,外形美观,操作容易,无异味,（,环境,）,超音波,熔接的优点,超低周波,可,听音,超音波,20 Hz,(20,000 Hz),音波,与超音波,铁琴（钟琴）,波,长共振体,共振体,波,长共振体,等同于把回形针,反复折弯后该部分就会变热,发热的机械装置,超 音 波 振,动,+,加,压,=,发 热,树脂内部,树脂境界面,树脂,熔融,熔接,的因子,熔接,能量,振幅,加压力,发振时间,熔接头设计,增幅器,能量控制,标准压力,动态起动器压力,熔接头,下降,速度,机械停止,发振的控制,=,熔接,能量的决定因素,熔接,中必要的能量,由树脂侧看到的,熔接,能量 1,1=,熔融,树脂体积比重比热（,熔接温度室温）,熔接温度：50,=加,压力振幅周波数定数,2,=,dt,由,熔接条件,看到的,熔接,能量,2,在发振时间内能量的积分,在发振机一侧看到的熔接能量,=,电压,电流,时间,熔接,的原理,能量导向器的伸縮,境界面摩擦内部摩擦,熔融,振幅,的増幅,能量提供,转换器,增幅器,熔接头,20 kHz,50/60 Hz,电气 能量,机械 能量,波,长,波,长,波,长,周波数,与振幅,20 kHz,40 kHz,20 m,10 m,30 m,15 m,60 m,30 m,转换器,增幅器,熔接头,制品,治具,1.5,2.0,30 kHz,15 m,22.5m,15 kHz,45 m,90 m,45 m,30 m,4.,转换器、增幅器、熔接头,PZT,压电,素子（高,变换,効率）,方式（）,塑料盖,接续,方式,插座,SHV,共振周波数,15 kHz,20 kHz,30 kHz,40 kHz,转换器,BLT,转换器,波,长,压电效果（压力効果）,压电正効果,压电,逆効果,+,-,+,-,周波数,効率,PZT:,锆石酸铅PbZrO,3,+,钛酸铅PbTiO,3,长处：,机,械的,Q,较大,（,600,以上）,诱电,率,较高,（水晶,的,400,倍）,压电,率,较高,（水晶,160,倍）,牢固,压缩较强,短,处：,高价,阻抗较,高,机,械的,Q,较大,热较弱,PZT,压电素子的特征,增幅器,Green,增幅器,Gold,增幅器,Silver,增幅器,Black,增幅器,1:1,1:1.5,1:2.5,1:2,增幅器的形状与増幅率,在适用部位设计制作,半波,长,共振,体（一般的）、,一波,长,共振,体,铝,合金,钛,合金,铁,（,热处理,）,其他,表面,处理,触点,方式,合成的熔接头,熔接头,Block,Catenoidal,Circular,High-Gain,Circular,Hollow,Circular,Slotted,Circular,Solid,Exponential,Rectangular,Round Corners,Rectangular,Slotted,Rectangular,Square Corners,Spool,熔接头的种类,熔接头,缝隙,压力的分散（膨胀振动）,统一的改善,熔接头的,运,动,升降器块,统一的改善,低功率可调等幅波磁控管,统一的改善,振幅周波数,的变化,削去端面时,振幅,周波数,Node,+150Hz/1mm (20kHz),振幅周波数,的变化,削去侧面时,振幅,周波数,Node,关于熔接头寿命,S-N,线图,疲劳限度内力,限界往返次数,内力,S,破断,往返次数,N,疲劳限度内力,限界,往返次数,增幅器使用限度,10,8,10,10,10,9,0.5sec10回分480分20,000Hz 100日,=4800000000,=4.810,9,裂缝,熔接头型号的限度,形状,角型圆型,周波数,15kHz/20kHz/30kHz/40kHz,必要振幅统一,15,20,30,40,1.0,0.5,0.66,1.33,kHz,一边的长度,熔接头材料的特性,材料,铝合金（60m20kHz圆棒）,钛合金（120m20kHz圆棒）,铁（50m20kHz圆棒）,其他,选定基准,内力限度（寿命）,必要硬度（耐磨耗性）,切削加工性,价格（材料费与加工费）,到期,修正的容易度,其他,开始动力,功率损耗,发热放热,附着在制品表面,腐食,表面处理,熔接头距离要依存于形状,与材料,无关,半波,长熔接头端面加工,由端面位置决定的振动方向与振幅,L,L,治具,的材料种类,主要的治具材料,铝,铁,不锈钢,特殊,树脂（环氧系氨甲酸酯系）,个体片,手动夹具,治具的种类,承载治具的使用构造调整,刚性,不要共振,制品放置,放置方向,放置的空余（基准面）,熔着部,的直下方可最大限度承受,根据图纸，调整平面部的高度,按块分割，并且可以调整,在段差或倾斜部也可以调整,不要有余地,汽缸驱动,前后固定,侧面固定,制品飞溅,按压搅拌齿轮,其他,传感器,有无制品,盖的设置位置确认,确认上下组合匹配,各汽缸传感器,调整机能,基准面,调整垫片（扣紧孔口）,5.,树脂与熔着设计,热可塑性树脂,热硬化性树脂,非晶性,树脂,結晶性,树脂,聚乙烯,聚丙烯,聚酰胺树脂,聚缩醛,PET,PBT,PPS,盐化乙烯树脂,聚苯乙烯,树脂,树脂，树脂,聚碳酸酯,丙烯基,聚砜,改性聚苯醚,热可塑性合成橡胶,石炭酸树脂,尿素树脂,三聚氰氨树脂,聚酯,环氧树脂,聚亚胺酯,二甲苯树脂,硅胶树脂,塑料,热可塑性树脂的分类,塑料的特性,熔融温度,温度低,刚性有刚性,摩擦系数大,热传导度小,吸水率吸水率小,充填剂玻璃滑石粉炭酸钙（増量剂）,硅石（粒）氧化铝三水和物（难燃助剂）,提高刚性（硬度）-到 20%,水密气密的限度-35%（纵振动熔着时）,离型剂外部离型剂熔着性低下,1,2,3,Kcal,kg,50,100,150,200,250,300,Nylon 66,2.75,Acetal,8.3,Polystyrene(非昌性,树脂）,比热与温度,强化材的材料异方向性,成形,时的纤维配向,分子配向,因子,板厚,成形条件,水口,形状,受影响的特性,强度,弹性率,拉伸,成形收缩率,线热膨胀,热变形温度,树脂流动,流动的直角方向,（）,树脂流动方向（）,超音波熔着可能,的树脂,w,非晶性,树脂与结晶性树脂的比较,w,w,结晶性树脂,非晶性,树脂,Tg,室温,W,接合面,内部温度,上升,对接,对接,到,ED,为,10 以下,（0,.5）,1.5,0.5,0.05,0.5,60,R,型,肉圧 1.5 mm 程度,时,肉圧 1.0 mm 程度,时,对接,0.3,（0.03）,0.4,（0.5）,4560,1.0,R,型很重要,肉厚=0.7 mm以下,时,对接,30 45,0.25,0.03,(0.4),0.5,0.4,0.7,肉厚=0.7 mm以下,时,对接防止位置偏移,0.7,0.25,(0.5),(0.9),防止位置偏移引导孔,防止位置偏移,引导加厚部,(0.7),45,2.0,0.8 以上,0.05,0.4,W,W,Share,接头,0.8 以上,2.0,0.05,0.3,台阶接头,W,0.8,0.8,0.4,0.03,垫圈接头,W,制品的共振,定在波,的发生与影响（振幅分布）,横向滑动,ED的横向滑动（无位置要求时）,熔着,强度提高,磨面,加工,0.130.29 75 m,0.300.44115 m,0.45以上150 m,提高强度技术,ED,高度,磨面,深度,横,向滑动,防止,能量 导向器,通常,的ED 的 约 60%的型号,（上下共）,熔着,强度提高,Dead Spot（抜）,直接的原因,温度,上升速度差,要因,局部树脂性质,速度焊接,充填材离型剂,振幅低,加压平衡,过低过,高,在段差附近,制品固有振动的节奏,熔着,强度与熔着条件,振幅加压力与熔着强度的关系,熔着,强度,100,振幅,加,压力,粘度低下液状化,压力变形,液状化熔着层,良好条件,范围,振幅,与,加,压力断面,加压力,振幅,加压力N,振幅%,加,压力断面(PA),无断面,有断面,振幅,断面的优点,分子配列,的,改善,?(Yes),树脂的,劣化,或,脆化,?(No),残留内力的减低,?(Yes),熔接头一侧伤痕减少,(Yes),耐药品性的提高,(Yes),其他的应用力,slitting,（,铆接,）,嵌件,swaging,点焊,slitting(cut,seal,）,slitting,插入,点焊,slitting,纺织品/胶片,slitting,5.,树脂数据,熔着可能 最低振幅値,计测,样品,4,种,聚酸醛,改性聚苯醚,GF,丙烯基,PC,测试样品的,形状,5 mm,实验,方法,沉入操作,1.5 mm,加压与,振幅,可变,拉力强度的测定,圆锥形的,能量导向器,0,30,20,10,50,50,40,聚酸醛,PC,改性聚苯醚,GF,丙烯基,振幅,m,压力,树脂別熔着最低振幅値 计测数据,振幅,与强度的关系（加压一定）,样品,5,种,聚酸醛,改性聚苯醚,GF,丙烯基,PC,尼龙,测试样品的,形状,4 mm,实验,方法,沉入操作,1.5 mm,加,压力,固定,、振幅,可变,拉力强度的测定,圆锥型的,能量导向器,改性聚苯醚,GF,加压,=10 psi 固定,振幅,m,拉断强度,kgf,50,50,0,丙烯基,加圧,=10 psi 固定,振幅,m,拉断强度,kgf,50,50,0,P C,加压,=10 psi 固定,振幅,m,拉断强度,kgf,50,50,0,尼龙,加,压,=10 psi 固定,振幅,m,拉断强度,kgf,50,50,0,聚酸醛,加,压,=10 psi 固定,振幅,m,拉断强度,kgf,50,50,0,6.熔着,操作,熔着,能量,振幅,加,压力,发振时间,熔接头设计,增幅器,能量控制,规格压力,动态触发脉冲压力,熔接头,下降,速度,机械止动器,发振的控制,=,决定熔着能量的要素,最大出力%,振幅%,100,100,Amplitude Control,最大出力%,能量控制（振幅）%,100,100,70,Silver,增幅器,Gold,增幅器,Green,增幅器,50,35,BOOSTER&Amplitude Control,N,0.5,2.0,1.5,1.0,sec,100,200,300,400,500,600,700,800 kpa,100,下降速度固定,=,刻度 6,冲程固定=40 mm,300,200,规定压力与加压力,触发脉冲,加,压,N,时间,msec,发 振,触发脉冲压力,触发脉冲压力,空气汽缸,触发脉冲弹簧,触发脉冲按钮,动力触发脉冲,TIME,TIME,加,压力,加,压力,WELD,WELD,HOLD,HOLD,有触发脉冲弹簧,无触发脉冲弹簧,熔接头制品接触注意事项,熔接头制品接触注意事项,触发脉冲弹簧的效果,N,0.5,2.5,2.0,1.5,1.0,3.0,sec,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,100,200,规则固定,=400kpa,冲程固定=40 mm,下降速度与加压曲线,N,0.5,2.5,2.0,1.5,1.0,sec,4 mm,22 mm,44 mm,67 mm,74 mm,稳压器固定,=4 kg/cm,2,下降速度固定 =刻度 6,100,200,冲程与加压曲线,时间操作,能量操作,熔接头高度位置操作,熔着量,的操作,最大能量操作,发振时间的操作,加压,N,时间,msec,T,触发脉冲,发振停止,显示器,能量,融入量,熔接头高度,最大能量,TIMER Control,时间操作,能量,W,时间,msec,Energy=,Pdt,焦耳 J,发振,显示器,发振时间,融入量,熔接头高度,最大能量,Energy Control,能量操作,触发脉冲,发振停止,熔接头高度,mm,时间,msec,触发脉冲,从上端开始的距离,发振,上升端,显示器,能量,沉入量,发振时间,最大能量,位置,操作ABS,发振停止,熔,入停止,融入尺寸,m,时间,msec,触发脉冲,发振,上升端,显示器,能量,熔接头高度,发振時間,最大能量,折叠操作OL,发振停止,熔,入停止,能量,W,时间,msec,触动脉冲,发振,显示器,发振时间,沉入量,熔接头高度,82%,最大能量,能量,最大能量操作,发振停止,2000,平行焊熔接机,纵振动熔着,15 kHz,20 kHz,30 kHz,40 kHz,bdc,t,ea,d,f,周波数,发振机,台架,排气管,ae,aed,aef,ea,t,f,d,时间,Amplitude stepping,距离,Force stepping,周波数,与出力,H H H H,由于厂家不同造成的周波数相异,BRANSON,精电舍,超音波工业,DUKANE,KLN(FTI),HERMAN,RINCO,15kHz,20kHz,30kHz,40kHz,20,15,19,28,15,20,30,40,15,1921,28,38,40,70,20,35,20,35,20,30,50kHz,30,生产线调节,180 V,220 V,200 V,V,50,40,30,20,10,0,0,生产线电压,%,加载,振幅,m,100,负荷调节,振幅,m,50,40,30,20,10,0,基本性能,振幅安定化,100,80,60,40,20,0,0,100,50,msec,开始时间,振幅,10,35,80,105,基本性能,在适合条件下开始,基本性能,自动调节刻度,自动更新,在熔接头共振周波数上自动调准及自动保存,随着排气管温度的变化而变化,关于共振周波数,可再调准,系统保护,5,种显示器在装置中保护,电压电流的位置相差 过电压 过电流 能量 温度,SET UP,条件,机械设置,1.,机械,SETTING,SET UP,转换器、增幅器、熔接头,增幅器接续面,熔接头接续面,使用指定的硅胶润滑油或聚酯薄膜垫片,SET UP,熔接头的拿取,圆形熔接头,20KHz,的情况,润滑油的情况2.53.5Nm,聚酯薄膜垫片的情况3.54.5Nm,角型,熔接头,用,适,当扭力固定,SET UP,拧上,carriage door,SET UP,螺线管刻度,压力冲程下降速度,装置,位置,匹配机械止动器,调整,机械止动器,立柱支撑,夹紧工具,装置,熔接头治具平行拿出,2.条件,装置,按条件进行的手顺,熔接头与,治具,的安装,定线调整,冲程设定,机器停止设定,调节器设定,下降,速度设定,螺线管刻度,触发脉冲过载设定,发振时间,冷却,时间设定,振幅,设定,（,100,）,打印机设定,熔着,试验,试做,限度警报的设定,装置,MAIN MENU,MAIN MENUPge1of6,Run Screen,Weld Setup,Save/Recall Presets,Print Menu,Diagnostics,System Information,System Configuration,Calibration,WELD SETUPPg1of13,Weld Mode Absolute,Absolute (mm)=45.62,Hold Time(s)=0.200,Trg Force(N)=45,Amplitude FIXD,Amplitude(%)=100,Pretrigger Off,Afterburst Off,Post Weld Seek=Off,Frequency Offset=Off,Act Clr Output Off,Cycle Aborts Off,Control Limits Off,Suspect Limits Off,Reject Limits Off,装置,WELD MODE,WELD MODEPg1of4,Time=Off,Energy=Off,Peak Power=Off,Collapse=Off,Absolute=On,Ground Detect=Off,WELD SETUPPg1of13,Weld Mode Absolute,Absolute,(mm)=45.62,Hold Time(s)=0.200,Trg Force(N)=45,Amplitude STEP,Amplitude(%)=,Pretrigger Off,Afterburst Off,Post Weld Seek=Off,Frequency Offset=Off,Act Clr Output Off,Cycle Aborts Off,Control Limits On,Suspect Limits On,Reject Limits On,装置,AMP STEP,AMP STEP Pg1of5,Amplitude A(%)=100,Amplitude B(%)=60,Step T(s)=0.120,Step E(J)=Off,Step PWR(%)=Off,Step Col(mm)=Off,Step Ext Sig=Off,WELD SETUPPg1of13,Weld Mode Absolute,Absolute,(mm)=45.62,Hold Time(s)=0.200,Trg Force(N)=45,Amplitude STEP,Amplitude(%)=,Pretrigger Off,Afterburst Off,Post Weld Seek=Off,Frequency Offset=Off,Act Clr Output Off,Cycle Aborts Off,Control Limits On,Suspect Limits On,Reject Limits On,装置,PRETRIGGER,PRETRRIGER Pg1of1,Auto Pretrigger =On,PretrgD(mm)=37.000,Pretrg Amp(%)=100,WELD SETUPPg1of13,Weld Mode Absolute,Absolute,(mm)=45.62,Hold Time(s)=0.200,Trg Force(N)=45,Amplitude STEP,Amplitude(%)=,Pretrigger Off,Afterburst Off,Post Weld Seek=Off,Frequency Offset=Off,Act Clr Output Off,Cycle Aborts Off,Control Limits On,Suspect Limits On,Reject Limits On,装置,ACT CLR OUT,ACT CLR OUT Pg1of1,Act Clr D(mm)=40.000,WELD SETUPPg1of13,Weld Mode Absolute,Absolute,(mm)=45.62,Hold Time(s)=0.200,Trg Force(N)=45,Amplitude STEP,Amplitude(%)=,Pretrigger Off,Afterburst Off,Post Weld Seek=Off,Frequency Offset=Off,Act Clr Output Off,Cycle Aborts Off,Control Limits On,Suspect Limits On,Reject Limits On,装置,CYCLE ABORTS,CYCLE ABORTS Pg1of1,Gnd Det Abort=Off,Missing Parts On,MISSING PART Pg1of1,Maximum(mm)=45.40,Minimum(mm)=45.20,WELD SETUPPg1of13,Weld Mode Absolute,Absolute,(mm)=45.62,Hold Time(s)=0.200,Trg Force(N)=45,Amplitude STEP,Amplitude(%)=,Pretrigger Off,Afterburst Off,Post Weld Seek=Off,Frequency Offset=Off,Act Clr Output Off,Cycle Aborts Off,Control Limits On,Suspect Limits On,Reject Limits On,装置,CNTL LIMITS,CNTL LIMITS Pg1of2,Energy Comp On,PK Pwr Cut(%)=40,AbsCut(mm)=45.80,ColCut(mm)=0.40,ENERGY COMP Pg1of1,Max Energy(J)=50,Min Energy(J)=30,WELD SETUPPg1of13,Weld Mode Absolute,Absolute,(mm)=45.62,Hold Time(s)=0.200,Trg Force(N)=45,Amplitude STEP,Amplitude(%)=,Pretrigger Off,Afterburst Off,Post Weld Seek=Off,Frequency Offset=Off,Act Clr Output Off,Cycle Aborts Off,Control Limits On,Suspect Limits On,Reject Limits On,装置,SUSP LIMITS,SUSP LIMITS Pg1of11,Reset Required =Off,+S Energy(J)=55,-S Energy(J)=45,+S Pk Power(%)=50,-S Pk Power(%)=30,+S Col D(mm)=0.35,-S Col D(mm)=0.30,+S Abs D(mm)=45.65,-S Abs D(mm)=45.60,+S Trg D(mm)=45.40,-S Trg D(mm)=44.90,+S Weld F(N)=200,-S Weld F(N)=150,WELD SETUPPg1of13,Weld Mode Absolute,Absolute,(mm)=45.62,Hold Time(s)=0.200,Trg Force(N)=45,Amplitude STEP,Amplitude(%)=,Pretrigger Off,Afterburst Off,Post Weld Seek=Off,Frequency Offset=Off,Act Clr Output Off,Cycle Aborts Off,Control Limits On,Suspect Limits On,Reject Limits On,装置,REJ LIMITS,WELD SETUPPg1of13,Weld Mode Absolute,Absolute,(mm)=45.62,Hold Time(s)=0.200,Trg Force(N)=45,Amplitude STEP,Amplitude(%)=,Pretrigger Off,Afterburst Off,Post Weld Seek=Off,Frequency Offset=Off,Act Clr Output Off,Cycle Aborts Off,Control Limits On,Suspect Limits On,Reject Limits On,REJ LIMITS Pg1of11,Reset Required =Off,+S Energy(J)=58,-S Energy(J)=43,+S Pk Power(%)=55,-S Pk Power(%)=25,+S Col D(mm)=0.38,-S Col D(mm)=0.27,+S Abs D(mm)=45.70,-S Abs D(mm)=45.55,+S Trg D(mm)=45.45,-S Trg D(mm)=44.85,+S Weld F(N)=250,-S Weld F(N)=130,RUN,画面,循环号码,熔着时间,最大能量,能量,下降速度,焊接,Absolute,总计,Absolute,焊接失败,总计失败,振幅,的设定値,振幅的设定値,焊接能力,空气压,周波数的最大値,周波数的最小値,发振开始的周波数,发振终了时的周波数,周波数的变位量,种类的熔着结果在显示器上表示,各,参数,的上下限设定,检出熔着不良,良 品,不良品,不良品,部件为良品（）,部件为不合格（未到或超过）,检出熔着不良,各,参数,上下限设定但有可能过一段时间再设定,各,个,独立,的警报出力可以完成,良 品,不良品,不良品,部件为良品（）,部件良否待查（或）,部件不合格（未到或超过）,检出熔着不良,2000 Series,遗漏部件,900 Series,触发脉冲距离限度,在设定尺寸范围内无制品时,中断熔着,熔接头,制品,触发脉冲范围,