超聲波塑料熔接機(jī)工作原理(適配JXS?SONIC機(jī)型)
本質(zhì):電能→高頻機(jī)械振動(dòng)→界面摩擦生熱→塑料熔融→保壓冷卻,實(shí)現(xiàn)分子熔合,不用膠水、螺絲
常用頻率:15kHz、20kHz、30kHz(你這臺(tái)機(jī)器就是這幾類(lèi))

一、能量轉(zhuǎn)換鏈路(四大核心部件)
1. 超聲波發(fā)生器(電箱)
把工廠50Hz普通市電,轉(zhuǎn)換成15/20kHz高頻電信號(hào),同時(shí)做自動(dòng)頻率跟蹤、振幅控制、保護(hù)報(bào)警。
2. 換能器(心臟)
依靠逆壓電效應(yīng),把高頻電信號(hào),轉(zhuǎn)變成每秒上萬(wàn)次的高頻機(jī)械振動(dòng)(前后伸縮振動(dòng)),輸出基礎(chǔ)振幅。
3. 變幅桿(增幅器)
放大/縮小換能器出來(lái)的振動(dòng)振幅,匹配產(chǎn)品焊接需要;硬件決定最大振幅,屏幕百分比只能做微調(diào)。
實(shí)際振幅公式:
工件實(shí)際振幅 = 換能器振幅 × 變幅桿放大比 × 焊頭放大比 × 屏幕設(shè)置百分比
4. 焊頭(上模/Horn)
把放大后的高頻振動(dòng),傳遞壓到塑料產(chǎn)品表面,能量集中到兩個(gè)塑料的結(jié)合縫隙處。
二、完整焊接4步過(guò)程
1. 壓緊(延時(shí)階段)
機(jī)頭下壓,焊頭壓住兩件塑料工件,氣缸施加焊接壓力,先壓緊再啟動(dòng)超聲波,防止空振。
2. 發(fā)振熔接(熔接時(shí)間)
焊頭帶來(lái)每秒上萬(wàn)次高頻振動(dòng);振動(dòng)能量集中在兩件塑料的接觸面(導(dǎo)能筋位置),塑料分子劇烈摩擦,局部瞬間生熱,接觸面塑料熔化;熱量只集中在焊縫,工件整體不會(huì)發(fā)燙。
3. 停止振動(dòng)
達(dá)到設(shè)定時(shí)間/能量/深度,超聲波停止發(fā)振。
4. 保壓定型(保壓時(shí)間)
氣缸繼續(xù)壓住產(chǎn)品,熔融塑料冷卻凝固,塑料分子互相交織在一起,兩件工件熔合成一個(gè)整體,完成焊接;保壓結(jié)束機(jī)頭抬起取件。
重點(diǎn):只可以焊接熱塑性塑料(ABS、PP、PC、PA等);熱固性塑料不能熔接。
三、關(guān)鍵概念:導(dǎo)能筋(能量導(dǎo)向筋)
產(chǎn)品結(jié)合面一條凸起小筋條,振動(dòng)時(shí)應(yīng)力集中在筋條位置,優(yōu)先熔化;沒(méi)有導(dǎo)能筋,容易虛焊、飛邊大、焊接不穩(wěn)定,是產(chǎn)品設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)。
四、通俗總結(jié)
相當(dāng)于:高頻快速“搓動(dòng)”塑料接縫,靠分子摩擦把接縫塑料熔化成漿,壓緊冷卻后粘在一起;不是加熱焊頭烤化塑料,是工件自身摩擦發(fā)熱。
五、優(yōu)點(diǎn)
- 速度快:0.1?1秒完成焊接;
- 無(wú)耗材,不用膠水、螺釘;
- 焊縫強(qiáng)度高,可以做到密封防水;
- 局部發(fā)熱,工件外觀不容易大面積燙傷。
六、簡(jiǎn)單區(qū)分三個(gè)核心部件作用速記
- 換能器:電→振動(dòng);
- 變幅桿:放大振動(dòng)幅度;
- 焊頭:把振動(dòng)傳到產(chǎn)品上。


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