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关于怎么选用超声波焊接机的几点建议

目前市场上的超声波设备琳琅满目,如何在众多品牌中选择适合自己产品的设备呢?首先要从几方面说起:


产品焊接工艺与要求:
首先要了解产品的结构形状与分型面、大小,焊接面积、材料性质、尺寸精度、焊接强度、是否水密、表面要求是否透明防发白、生产效率、成品率、产量、模具与设备的使用与寿命。
1.结构形状与分型面:产品结构越复杂,焊接工艺难度就越高,它关系着超声波焊接与制造是否能满足其焊接需要。
2.产品或焊接面积大小:产品焊接面积越大,焊接功率需要也越大,模具制造难度相对提高,产品大但焊接的位置小就相对好很多啦。产品越小,精度要求越高,因为产品本身就小,相差一点都很明显,适中的产品相对是最好做的。
3.产品材料与熔接强度:一般热塑性塑料都可以用超声波焊接,ABS,475,亚克力等都是超声波最好焊接的,但是一些复合性工程塑料需要进口大功率数字电路(输出功率强劲稳定)的超声波来焊接。因为普通模拟超声波电路输出功率小,转换功率低等导致产品假焊或不熔接。看起来呼呼作响,焊接产品却力不从心。剖开产品焊接面查看相溶效果,或通过跌落试验和拉力参数来确定产品更高的焊接强度。
 
4.尺寸精度:就产品焊接完成后最终的尺寸,要求每一个产品尺寸都一致(在多少公差范围内),公差越小,精度就越高。
5.水密:就是电子或真空容器产品在焊接完成后达到防水(水密)并能承受一定的压力。
6.透明防发白:在透明的产品上焊接完成后,在熔接位置上不能有发白现象。以免影响外观。
7.生产效率(成品率+产量):当然指的是产品合格的生产量。提高生产速度,保证生产质量与成品率,避免或严格控制好不良品。降低产品的生产总成本,提高企业效益和竞争优势。是现代制造企业的一把利剑。
8.模具与设备的使用与寿命:使用寿命是成本的重要参数,使用寿命越长,成本就越低。稳定可靠的生产需要质量好、输出功率强劲而稳定及合适的功能要求的超声波焊接机。不需要更高和过多的功能要求,因为功能要求越高的设备价格也越高及维护费用也高。当然,如果您有更多产品及更高要求的需要就得用最高端的设备才能完成。在保证质量的情况下最大可能的延长使用寿命。所以模具的结构设计、使用材料、振幅、设备的匹配功率尽可能留有余量或空间,不要满负荷运作,以免导致超声系统全体损伤或缩短设备使用寿命。
   以上都是需要有丰富经验的设备、模具工程师进行分析评估给出可行方案。工程师的技术与经验,关系着产品焊接的好坏与成本高低。每个公司的工程师技术与经验都有所不同,所以需要从以往产品的成功案例来了解工程师的技术程度。在购买设备和制造模具前需要认真考虑。它关系着您整个产品的成本与时间运作。
超声波设备构造:超声波系统、控制系统、机架结构.
1.超声系统:
数字化超声波焊接系统
在数字化电子设备中,波形产生电路一直是一种很重要的电路。在各种波形中,虽然正弦波不是最常用的波形,但要产生一个精确而且稳定的正弦波,也并不容易。传统的正弦波产生电路一般采用模拟电路来实现,既不精确也不稳定,且体积庞大。随着电路系统的数字化发展,直接将数字频率合成应用。
利用FPGA芯片及D/A转换器,采用直接数字频率合成技术,设计实现了一个频率、相位可控的正弦信号发生器( DDS是 全数字化的频率合成器)。在时钟频率给定后,输出信号的频率取决于频率控制数字,频率分辨率取决于累加器位数,相位分辨率取决于ROM的地址线位数,幅度量化取决于ROM的数据位字长和D/A转换器位数。由电脑数字化系统对其频率设定、追踪补偿、幅度设定、放大匹配输出、信号检测分析来控制其输出功率、振幅、能量。并在超声波电脑控制焊接系统中设有时间、能量、距离尺寸、深度尺寸等多种运用模式来实现不同的焊接需求。该系统具有精度高、显示直观、智能化程度高、控制灵活、性能较好、可靠性和稳定性更好、使用方便和性能价格比高等特点。
 
超声波焊接模拟电路系统
传统模拟电路采用它激式或自激式分立元器件组成,经放大匹配输出至换能器,形成一闭环回路。经过简单的时间控制以实现超声波焊接。而无法预设定其频率、幅度、能量控制,只能实现简单的时间焊接,现有些国内厂家使用电脑触摸屏来控制,表面上看提高了设备档次,实际上就算时间再精确也无法满足一些更高要求的产品焊接。因为输出功率/能量无法更精确的控制及更多的焊接模式/压力/速度/振幅/频率追踪等设定。所以满足不了(精密电子产品,水密和透明产品,大型工程塑料部件等)产品的焊接及生产效率。
 
2.控制系统:
即超声波焊接模式(控制系统)
时间模式(S):
以设定熔接循环过程中以超声波持续的时间(0.010-30.000s)长短来完成对产品的焊接。
能量模式:
以设定熔接循环过程中释放的所有能量(1J-99000J)来完成对产品的焊接。
深度模式:
以设定深度(崩陷)距离:(即焊头从触发开始到熔接结束时前进的距离<0.0025-101.6mm>)来完成对产品的焊接。
绝对模式:
以设定绝对距离:(即焊头离开原点位置之后的总行程<2.54-101.6mm>)来完成对产品的焊接。
接地侦测模式:
以设定熔接循环过程中上模与下模接触导通即完成对产品的切割。
峰值功率模式(%):
以设定熔接循环超声波能量供应器输出的峰值功率百分比(10%-100%)来完成对产品的焊接。
分段焊接模式
将一个产品焊接过程进行分段来焊接,可以设置成2段或多段模式来焊接,每段焊接的振幅,时间,压力,速度,尺寸都可以独立设定。具有更高的精确稳定性,和生产效率。
3.机架结构:
导杆型:采用两根导杆和导套并排分布,精确度一般。大众产品都在使用,其特点是简单成本低。如果生产加工精度控制不好加上装配误差其精度就会更差。  LM导轨型 :采用一根导轨和两个滑块纵向分布,其特点是纵向精确度高,成本增加。适合精密电子产品焊接要求。
三点式LM导轨型:采用三根导轨和三个滑块及三个面纵向分布,其特点是前后,左右,纵向,横向精度很高,成本也很高。适用于横向焊接的金属及精密电子产品焊接要求。
   
方块式LM导轨重型机架:采用4根导轨和4个滑块及2面4线纵向分布,其特点是前后,左右, 纵向,横向精度很高,成本也很高。适用于横向焊接的重型金属焊接要求。

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