超声波焊接作业指导书.docx

超声波焊接机操作

目的

正确操作设备，确保设备正常运行，保证正常生产和产品质量、

1. 范围

本公司全部超声波焊接机操作人员及修理和工程技术人员。

2. 操作人员：设备的操作和保养。 修理人员：设备的检修及调试。
工程技术人员：制定及修改标准。

3. 引用文件

3.1. 超声波塑料熔接机使用说明书

4. 术语和定义

4.1. 超声波焊接装置是通过一个电晶体功能设备将当前50/60Hz 的电频转变成 20KHz 或 15KHz 的高频电能，供给给转换器。转换器能将电能转换成 用于超声波的机械振动能，调压装置负责传输转变后的机械能至超声波焊接机的焊头。焊头是将机械振动能直接传输至需压合产品的一种声学装置。
通过上焊接把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差，一时还不能准时散发，聚拢在焊区，致使两个塑料的接触面快速熔化，加上确定压力后，使其融合成一体。当超声波停顿作用后让压力持续几秒钟， 使其凝固成型，这样就形成一个结实分子链，到达焊接的目的，焊接强度能接近原材料的强度。

4.2. 超声波焊接：

以超声波频率振动的焊头，在预定的时间及压力下，摩擦生热，令塑胶接面相互熔合，既结实，又便利快捷。
4.3. 超声波焊接机主要由如下几个局部组成：发生器、气动局部、程序把握局部，换能器局部。
4.3.1. 发生器主要作用是将工频 50Hz 的电源利用电子线路转化成高频

〔例如 15KHz〕的高压电波。

4.3.2. 气动局部主要作用是在加工过程中完成加压、保压等压力工作。

4.3.3. 程序把握局部把握整部机器的工作流程，做到全都的加工效果。

4.3.4. 换能器局部是将发生器产生的高压电波转换成机械振动，经过传

递、放大、到达加工外表。

5. 流程图

校对模具、工件及底座接触面

1. 设定熔接压力
2. 设定冲程往下速度
3. 设定高度调整螺丝

1. 设定延迟时间
2. 设定熔接时间
3. 设定硬化时间

试熔接

检视负载表

过载 显示负载振幅

1. 降低压力
2. 减缓下降速度
3. 削减延迟时间
4. 降低振幅段数
5. 改用较大功率机型
产品检验

不良 良好

熔接不良时
1. 增加熔接时间或压力
2. 增加振幅段数
3. 改用较大功率机型
记录资料
段数、压力、延迟、熔接、硬化、时间

过熔时
1.削减熔接时间及压力降低振幅段数

6. 工作程序
6.1.1. 机台及工作台面是否清洁。
6.1.2. 检查发振箱后面的地线是否接地良好。
6.1.3. 确认气源压力在 6～8kg/cm2,检查高压气压管各处是否结合锁紧并无漏气现象。
6.1.4. 确认模头工作面是否光滑平坦。
7.2 熔接前预备：
7.2.1 装焊头
7.2.1.1 先将扩大锥〔CONE〕及焊头〔HORN〕以及焊头螺丝，以酒精或汽油擦洗干净，再将焊头螺丝及扩大锥， 焊头接合面抹上一层薄薄的黄油脂再将焊头锁于焊头上。
留意：扩大锥，焊头之接合面全部损伤时，振动之传达效率会递减，应慎重保养。
7.2.1.2 放松锁紧把手，转到机体升降手柄，将机体上升至适当位置〔扩大锥接合面以下约 300mm 之间〕再紧固 4 支焊头水平调整螺丝，将扩大锥固定在其旋转范围之中间位置处。
7.2.1.3 把焊头用手放入扩大锥到不能回转为止。
7.2.1.4 以焊头锁紧扳手焊头旋紧〔约 300kg/cm 之扭力〕，此时特别留意不让扩大锥旋转，以防止转梢扭断。〔假设觉察旋转，则 4 只焊头水平调整螺丝要再紧固些〕。
7.2.2 焊头及底模调整
7.2.2.1 调整预备
7.2.2.1.1 翻开气压源，并调整压力至 2kg/cm2。
7.2.2.1.2 将底模依操作最便利之方向，平稳置于底座上。
7.2.2.1.3 调整机体升降手柄，至焊头工作面以下有 100mm 的空间。
7.2.2.1.4 翻开发振箱上之总电源开关，此时电源指示灯亮。
7.2.2.1.5 将熔接机上之选择开关置于“手动”位置。
7.2.2.1.6 检视焊头下方 100mm 深之范围确无物品后，再按底座上之熔接下降按钮，使焊头下降在行程下方位置。
7.2.2.2 焊头方向调整
7.2.2.2.1 放松 4 支水平调整螺丝，将焊头之方位于工作物对正，再按机体升降开关使焊头压附工作物。
7.2.2.2.2 调整底模前后，左右位置使焊头贴合工作物后，底模在操作最便利方向。
7.2.2.3 焊头水平调整
7.2.2. 亲拍焊头四周，使焊头与工作物吻合 状况后，平均固定 4 支水平调整螺丝，再固定底模。
7.2.2. 短按下降按钮检查模头下降状况，使之下降速度不至于冲击坏待熔接物〔不适合时，可适当调整下降速度，工作气压〕。
7.2.2. 按下降键，使模头下降至接近待熔接物顶端位置。
7.2.2. 调整待熔接物至其顶部与模头工作面 相 吻合，依照待熔接物位置，调整底模固定螺丝，将底模平稳固定于底座上。
7.2.2. 调整图示见右图：

7.2.2.4 焊头凹凸位置调整
7.2.2. 按机体升降开关，使机体下降至熔接位置，并旋紧机 体锁紧把手。是机体与支柱结成一体。
7.2.2. 假设工作物之熔接对于凹凸须再调整时，则调整最低点微调螺丝于升降筒，在熔接后确定最适当位置。
7.2.3 熔接预备

7.2.3.1 选择开关置于“手动”位置，按底座上的下降/上升按钮，视状况设定下降速度，及下降/上升缓冲，工作气压，并调整至升降时不致产生冲击为止。
7.2.3.2 依工作物状况，设定出力段数于适当位置。〔应从低端数试起以维寿命〕再按超声检查开关，并转超声调

整螺丝，使振幅表之指示在最低时刻为止。留意：按超声检查开关，应按下三秒停顿一秒间歇方式，以维护振动子寿命。
7.3.1 完成上述之各部调整及熔接前预备后，再将选择开关置于“动”位置。
7.3.2. 按熔接下降按钮试熔接，熔接机即可自动熔接工作一次。
7.3.3 观看熔接工作状态及熔接后工作物形态，再调整焊头、底模并重设定工作压力，超声波功率，熔接时间， 再试熔，重复调整至工作物抱负熔接条件。〔延迟时间、固化时间之设定，从较长时间递减设定至抱负条件，档位开关及熔接时间之设定，则须由小而大渐增方式设定，以维振动子之寿命。
7.3.4 设定至抱负熔接条件后，即可从事作业生产，生产前，首先将计数器归零，及做超声检查，并去除工作台上不必要之物品并填写相关记录文件，再行作业。
8 留意事项
正常生产时须带耳塞。
本机应放置在环境温度 0℃~40℃室内空气枯燥、无腐蚀气体、振动小的地方。
人体请勿重压于发振的模头，以免灼伤，自动操作过程中遇危急请按红色停顿上升按钮。超声波检查在无负荷时，振幅表不行超过 1A，否则请调整超声波调整旋钮。
按超声波试验按钮时，应以间歇方式按下，切勿连续按下超过三秒时间，以维持模头寿命。机器上的空气过滤器内假设滞留有 1/2 以上的水，请准时排解。
接地线需接地，且可接于电源之“地线”上，以防止高压漏电。振动子及扩大锥不行做超过 350 °之旋转，以免扭断高压线。
9 记录
首件三检记录表流程卡
10 附件
超声焊接工艺卡
超声波焊接机外观图，如下：

超声波熔接不良处理
现象

熔接过度

缘由 解决方法
1. 降低使用压力输入工作的能 2.削减熔接时间量过多 3.降低振幅段数
4. 减缓焊头之下降速度

熔接缺乏
1. 增加使用压力
2. 加长熔接时间输入工作的能 3. 增加振幅段数
量太少 4. 使用加大功率之机型
5. 治具消耗能量、更换治具
1. 检视工件尺寸是否差异

熔接不均

外表损害 1
工件扭曲变形

焊头、底座、工件之接触面不平贴

侧面弯曲

底座支撑不确实

工件误差太大

焊头温度上升

工件局部碰伤

工件与治具贴合不当
2. 检视操作条件是否造成工作物变
形。
3. 调整缓冲速度或压力。
1. 到能点重设计，使高度均一。
2. 调整水平螺丝。
3. 检视造作条件是否确实。
4. 检视工件尺寸之外形尺寸。
1. 工件加肋骨。
2. 修改治具，避开工件向外弯曲。
1. 在必要处，改善支撑点。
2. 底座重设计。
3. 换成硬质底座。
1. 缩紧工件之公差。
2. 重修改工件尺寸。
3. 检视操作条件〔压力、延迟计时、熔接计时、固化计时等〕。
1. 检查焊头螺丝是否松动。
2. 检查焊头工具是否松动。
3. 减短熔接时间。
4. 使焊头散热冷却。
5. 检视焊头与传动子之接面。
6. 检视焊头是否断裂。
7. 假设焊头是钛材，换为铝材。
8. 假设焊头是铜材，则降低放大倍数。
1. 检视工件尺寸。
2. 检视工件与焊头之贴合度。
1. 检视支撑是否适当。
2. 重设计治具。
外表损害 2
氧化铝〔来自焊头
外表损害 3
焊头与工件贴合不当
1. 焊头做硬铬处理。
2. 使用防热缩膜〔袋〕。
1. 检视工件尺寸。
2. 重做焊头。
3. 检视模与模间工件之
变化。
3. 检视模与模门工件之变化。

1. 增加压力或振幅，以
熔接时间过长 削减熔接时间。
2. 调整缓冲压力。
1. 检视焊头工件与底座之平行度。
2. 检视焊头与工件之贴焊头、工件、底座之接触 合度。
面贴合度差 3. 检视工件与底座之贴
合度。
4. 在必要的地方垫平底座。

接合面之尺寸不均匀工件太紧
1. 重设计接合面。
2. 检查操作条件。
1. 放松工件贴合度。
2. 放松工件之公差。