标题：自动化超声波焊接机
基本信息
中文名：自动化超声波焊接机
拼音：zi dong hua chao sheng bo han jie ji
英文名：automatic ultrosonic welding machine
商品名：超声波塑焊机、超声波熔接机
应用范围
超声波焊接机主要用于热塑性塑料的二次连接，相比其他传统工艺（如胶粘、电烫合或螺丝紧固等），  塑料焊接样品具有生产效率高、焊接质量好、环保又节能等显著优点。
超声波塑料焊接设备被广泛应用于医械、包装、汽配、渔具等行业，如医疗过滤器及血浆分离杯、自封袋、塑料酒瓶盖、洗碗机水轮、塑料玩具、车灯、塑料假鱼饵、充电器外壳和手机吊带的焊接、一次打火机外壳的焊接等等，制造车身塑料零件，汽车车门、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、制动液罐、油杯、水箱、油箱、风管、尾气净化器、托盘滤板等；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、蓝牙等；玩具文具：文件夹，相册，折盒，PP中空板，笔套，墨盒，硒鼓等；医用日用：医用血袋、输液袋、尿袋，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，音箱金属面盖及土木格栅等。
超声波焊接基本原理
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，加上一定压力后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续，有些许保压时间，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料本体强度。
超声波焊接应用方法
熔接法：以超音波超高频率振动的焊头在适度压力下，使二块塑胶的接合面产生磨擦热而瞬间熔融接合，焊接强度可与本体媲美，采用合适的工件和合理的接口设计，可达到水密及气密，并免除采用辅助品所带来的不便，实现高效清洁的熔接。 
铆焊法：将超音波超高频率振动的焊头，压着塑胶品突出的梢头，使其瞬间发热融成为铆钉形状，使不同材质的材料机械铆合在一起。  
埋植：藉着焊头之传道及适当之压力，瞬间将金属零件（如螺母、螺杆等）挤入预留入塑胶孔内，固定在一定深度，完成后无论拉力、扭力均可媲美传统模具内成型之强度，可免除射出模受损及射出缓慢之缺点。  
成型：本方法与铆焊法类似，将凹状的焊头压着于塑胶品外圈，焊头发出超音波超高频振动后将塑胶溶融成形而包覆于金属物件使其固定，且外观光滑美观、此方法多使用在电子类、喇叭之固定成形，及化妆品类之镜片固定等。  
点焊： A、将二片塑胶分点熔接无需预先设计焊线，达到熔接目的。B、对比较大型工件，不易设计焊线的工件进行分点焊接，而达到熔接效果，可同时点焊多点。  
切割封口：运用超音波瞬间发振工作原理，对化纤织物进行切割，其优点切口光洁不开裂、不拉丝。
力劲设备信息
全自动超声波医用过滤器焊接机机器参数：全自动超声波医用过滤器焊接机(2张)
型号：NK-HJ2009
超声波频率：20K
功率：900W
电源电压：220V-240V，50-60Hz
气压：0.5 kg/cm2
产能：50个/分
重量：400 KG
外观尺寸：1600 x 1500 x 2000MM
特点以及功能：
1、本机为高度自动化的机器，分为过滤纸的裁切以及过滤器焊接两个部分，两道工序同时进行：过滤纸的上料、切料、退料全由机器自动化完成；同时上下盖自动上料，机械手取放，转盘式超声波自动焊接，自动出料；
2、转盘式超声波自动焊接，适用于批量生产和自动化生产环境；
3、超声波系统、电气配置以及控制部分均采用原装进口配件，并由伺服电机控制；
4、本机采用三菱PLC程序控制，机构采用合金铝型材。20K转盘式自动焊接机机器参数：
型号：NK-SD152620k转盘式自动焊接机(3张)
频率：20KHZ 
电压：220V 
输出功率：2000W 
外观尺寸：1500*1500*1850mm 
重量：280KG  
机器特点：
1. 能批量处理被焊接塑料件，每次焊接时间0.01—9.99秒，不需要人工拿放，不停机；
2. 焊接时不需要任何辅材、化学溶济；  
3. 机身防后仰加同轴直压式设计，压力施加均衡；
4. 各主要主电器元件、优质进口件组装，原装进口压电陶瓷换能器，模具采用CNC加工中心制作模具； 
5. 采用直观触摸屏，采用中英文双语言模式、电脑控制系统，数字式焊接参数设定，具抗干扰能力，精确度可达到0.01秒；
6. 自动转盘式多工位超声波塑焊机拥有PLC精密控制电路，自动过载保护系统；
7. 采用台湾高精密分割器，采用数字码精控开关，1/100准确设定；
8. 四点式平衡调节，简易调节焊头；长方形立柱、圆柱可选，导向轴承，精密微调； 
9. 空载、免载时均有谐振，无须调节焊头频率；高Q值换能器（振动子），有强功率输出；
10. 采用涡轮转动轻松调节机身行程，合金钢变辐杆；
11. 采用自动收送保护膜，不需人工放置。 
应用行业：
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、硒鼓；
医用日用：手表、厨具、口服液瓶盖、点滴瓶盖、手机饰件、金柔刷、日用品等。
2600W超声波焊接机机器参数：2600w超声波焊接机(2张)
型号：NK-S1526   
电压：220V 
重量：180KG 
频率：15KHZ 
输出功率：2600-3200W 
外观尺寸：800*1000*1850mm 
机器特点：
1.原装日本进口换能器，输出强劲稳定；
2.机身防后仰加同轴直压式设计，压力施加均衡，提高焊接精密度； 
3.主要电器元件、零部件优质进口件组装； 
4.人性化隔音设计，有效控制音波传播。 
4200W超声波焊接机机器参数：4200W超声波焊接机(2张)
型号：NK-S1542  
频率：15KHZ 
电压：220V 
输出功率：4200-5600W 
外观尺寸：800*1000*1850mm 
重量：200KG 
熔接面积：300-320mm 
机器特点： 
1.原装日本进口压电陶瓷换能器，输出强劲稳定； 
2.机身防后仰加同轴直压式设计，压力施加均衡，提高焊接精密度； 
3.4200W---5600W超强功率输出，适合大型塑料制品焊接，焊接效果佳；
4.主要电器元件，零部件优质进口件组装； 
5.人性化隔音设计，有效控制音波传播。
超声波熔接材料与特性
ABS 
丙烯晴丁二烯 
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。 
General purpose ps 
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、盂洗设备、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。 
Acrylics 
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。 
Impact ps 
耐重击聚苯乙烯 
Acetal 
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时间。 
20-30% glass Filled PS 
玻织强化聚苯乙烯 
Celluloeics 
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。 
Unmodified PP 
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。
影响超声波焊接效果的因素
1、塑胶材质；
2、导能点的设计； 
3、校模的准确性；
4、工件周围之温度；
5、焊头之设计；
6、焊头的按振幅； 
7、底座的设计支撑； 
8、接触面或交面的设计； 
9、工作物的外形和尺寸； 
10、侧壁和交面的水平厚度； 
11、表面清洁与处理(如烤漆或电镀)； 
12、传送到工件物上的能量；
13、不同材质塑胶的调合性； 
14、内外在的阻尼因素,如治具底座或内装物之阻碍。
超声波焊接机的使用问题与原因分析
超声波模具架设不准确、受力不平均解析：在一般认为超声波作业时，产品与模具表面只要接触准确就可以得到应该的熔接效果，其实这只是表面的看法，超声波既然是摩擦振，就会产生声波传导的现象，我们如果单只观察硬件（模治具）的稳合程度，而忽略了整合型态的超声波作业方式，必定会产生舍本逐末或误判的后果，所以在此必须先强调超声波熔接的作业方式是传导音波，使成振动摩擦转为热能而熔接。这时候超声波模治具的稳合程度、产品截面的高低、肉厚、深浅、材质和组织，必定无法是百分之百承受相同的压力。另一方面上模（Horn）输出的能量，每一点都有其误差值，并非整个面发出的能量都相同。就这整体而言，势必产生产品熔接线熔接程度的差异。所以也就必须作修正，如何修正，那就是靠力劲超声波熔接机本身的水平螺丝，或是贴较薄的胶带或铝箔来克服了。焊接产品质量不稳定解析： 质量无法稳定最主要因素是输出功率不能稳定，以导致无法形成稳定的摩擦热能。而如何让功率输出稳定？此乃决定于 <1>机台输出功率；〈2〉HORN 扩大比；〈3〉气压源；〈4〉电压源等四项。 1、机台输出功率 ＋HORN扩大比率＝实际可用功率。由此可知在一定产品实施超声波熔接时，于规划与设计的观点而言，机台输出功率愈强，相对 HORN的扩大比所设计的也愈小。 反之机台输出功率愈小， HORN设计的扩大比也愈大。例如 ： 2200W的超声波熔接机，HORN的扩大比是2.5 倍。换成 3200W超声波熔接机时，HORN的扩大比可能只要1.5倍即可。然而并非强调超声波焊接机输出的功率要大，而是要对一项塑料产品实施超声波熔接时，给予最适合的环境作业，其间尚需考虑成本的预算，产品的功能需求，熔接标准等考虑再来规划出完整的工作设备与超声波使用技巧。 2、在了解上述各种影响超声波熔接质量的关键性原因后，工程师在设计时，首当熟悉并评估1. 产品质量要求功能标准；2.现有超声波设备。3. 决定产品设计的形态、技巧如超声波导熔线、产品定位、材质。因为既然可用设备资源已经固定，那就必须用产品设计的技巧来配合现有可用的设备才是正确的。4、在我们确定人为因素（1 ~ 2项）都无问题时，会发生质量不稳定现象，那肯定一个事实：即气压与电压产生的影响。在我们多年来处理质量不能稳定现象时，也同时发现，在工作时间内无法达到的质量标准，却在大家都下班，停止电压、气压多数同时使用时，意外的达到质量要求标准。因此也发现多人或多单位使用共同的气压与电压源时，由于空气压缩机通常我们会设定空气储存筒里面的气压低于2 ~ 4kg的情况时再自动打气充填这是一项形成的误差原因。而气压源经过管路到达熔接机时，由于熔接速度快，第一次超声波熔接的气压与第二次或第三次存留于管路的气压亦形成误差，如此将形成周期性或非周期性的质量异动。而电压也由于电力公司输出同时供数百万人都有机会同时使用，此时产生的电压降也不是我们所能控制，如此气压与电压的变量，确确实实的造成能量输出的变化，而影响精密质量的重要因素。当然必须列为诊断项目。 　　对策：欲需求较高之质量，如产品对需求 0.02m/m 以下，或熔接线熔合状况需在90%以上，设计工程师依其规划顺序，则必须 1. 熟悉超声波熔接设备；2. 决定产品功能；3.熟悉超声波与塑料熔接对应关系；4. 尽可能增添稳压设备。超声波熔接条件配合不当解析： 超声波作业的条件是指机台的输出功率（段数）、压力（动态压力与静态压力）熔接时间、硬化时间、延迟时间等诸元的设定。我们依超声波导熔线为例来说明。在我们实施超声波熔接时，如果压力太大，气缸下降缓冲太快，易把超声波导熔线压平，虽然看似产品已经密合，但因导熔线，已经受挤压而下陷，失去了导熔效果，形成塑料面与面的强迫熔接，而非三角形点的导引熔接，所以产生假象的熔接。超声波机台输出能量不足解析：客户在购买超声波熔接机时，通常较难预料未来产品发展的规格，所以会遇到较大产品对象超出超声波标准熔接的情形。此时在不增加成本的预算下，只得以现有设备来作业生产。碰到此种用小机台作大对象的情形，通常采取的方式有分好几次熔接、增加超声波输出功率（增加段）或增加熔接时间、压力等。然而这也产生了质量不稳定的现象，因为电压与气压直接影响到超声波输出功率的稳定性。也就是说上班或尖峰时间，使用超音波作业的产品质量，与大家都下班后的质量稳定是不相同的。然而大家都下了班再使用超声波，那就不是工作效率了。所以这时采取的对策就是气压源采取独立方式；要求在 0.02m/m 以下之产品在超声波机台加装稳压设备；调整出力段数、增加功率，但一般状况超声波作业时功率输出最好能掌握在 2~4 段之间，如一定要在 5~6 段作业，则生产作业时间必须尽量缩短，以避免零件、振动子的损耗。增加能量扩大器（Horn上模）的扩大。但扩大程度如果超出４：１，将对Horn本身、音波、电流有极大的影响塑料产品材质配合不当解析：每一种塑料材质的熔点，各有不同，例如ＡＢＳ塑料材质的熔点约115℃，耐隆约175℃、ＰＣ之145℃以上、ＰＥ约85℃为例：ＡＢＳ与ＰＥ二种材质的熔点差距太大，超声波熔接势必困难。而ＡＢＳ与ＰＣ二种材质，亦有差距，但已非前项差距如此之大，是以尚可熔接，但在超声波功率相同，能量扩大相同的情况下，相异的塑料材质，绝无法比相同材质的熔接效果好。
机器保养
1、空气滤净器中的积水，应在满溢前及时排放；
2、焊机每使用满一月，滑动部位应揩试干净，重新涂上优质润滑油脂；
3、清洁焊机侧板、表面时严禁使用各种熔剂，应使用中性洗涤剂，轻轻擦试； 
4、每隔半年应以干燥之压缩空气吹净机内尘埃。