欢迎光临深圳市永兴达超声设备有限公司
13510974099

超声波焊接机异常数据的修复技术

发布时间:2021-04-27 09:30:00

超声波焊接机异常数据的修复技术

超声波塑料焊接利用声学(机械声波)产生摩擦热,并在塑料材料之间形成分子键。超声波焊接过程控制的本质是机械振动。我介绍了使用特定振幅、力和持续时间的塑料零件。有研究表明,熔融速率的一致性直接影响粘结强度。结果表明,接头速度分布更为线性,熔化速度更为稳定,熔体分子结构更为均匀,焊接更为牢固。

焊接速度、焊接功率和焊接力的图形分析已成为一个固定的问题,包括焊接不一致、焊接强度差和非常有效的非密封工具。它也有助于检测与声学烟囱、电源和气动系统设备相关的维护问题。

目前,计算机控制的超声波焊接机提供焊接曲线,可以直接显示焊接过程。这是一个很好的工具,以了解和优化焊接过程。是典型的焊接过程力、功率和连接速度曲线。图的右侧显示了按下能量导轨(蓝色)(红色)时的焊接过程。振动和压力产生的摩擦热触发能量控制器和接触点上匹配零件的顶点熔化。熔体继续流动,直到焊接表面均匀接合。焊接速度的降低和速度分布曲线的扁平化表明此时可以终止焊接。

摩擦热由焊接机电极臂的振幅和焊接过程中施加于零件上的力控制。振幅和力越大,塑料中的摩擦加热越大。接头速度分布将取决于塑料材料(非晶或半晶)、焊接区域或接头设计以及某些部件的总体尺寸和形状。

无定形树脂具有逐渐的玻璃化转变阶段(软化和熔体流动),这导致键合速度曲线的斜率缓慢上升。在较长的焊接时间,较小的振幅和力可以用来实现成功的结合。对于非晶态树脂,振幅和力的范围通常很宽。

半晶态材料进入其晶化相,晶化相为非晶态,通过非晶态定义熔点。为了获得理想的熔体流动,需要更高的振幅和力。焊接力的范围很窄。

将速度曲线与所生成的焊接强度、断裂压力和外观零件的试验数据相结合,可以帮助工艺工程师调整焊接振幅和强度。结果表明,在焊接过程中,恒定的键合速度将产生更均匀的分子键合和更强的焊接强度。改变振幅和力会影响曲线的斜率。此外,如果没有足够的摩擦热来保持塑料在整个循环中以相同的速度流动,这在接头的速度分布中将是明显的。随着连接速度(坡度)的变化,工艺工程师可以增加焊接力,以保持塑料的恒定流动。其目的是调整焊接力的幅值和焊接力,使接头的速度分布尽可能呈线性。

功率分布曲线直观地记录了在整个焊接过程中保持类似恒定振幅所需的功率,从而保持汽车发动机加速和恒速所需的马力。此信息以毫秒为单位记录。电源尖峰、发电机功率消耗过大或焊接循环功耗不稳定都会对焊接的强度、可靠性和重复性产生不利影响。由于更高的振幅和/或力需要更高的功率水平,反之亦然-功率曲线可以显示焊接系统是短路还是过载。

通过使用这些实时焊接图形,工程师现在可以“可视化”,以优化他们的焊接过程。一旦优化,焊接的“指纹”可以被记录并存储在特定的装配过程中。审查所有关键数据,如深度、RPN(实际焊接深度)、焊接时间、焊接能量、峰值功率、触发位置和最终焊接位置,以确定工艺可重复性和控制限值。当未达到预期焊接质量时,这些工艺限制会提醒操作员或制造工程师。

一旦建立了优化的焊接工艺,焊接工艺中的数据和图形可以作为基准存储。然后将所有后续焊接循环与参考值进行比较。作为故障排除工具,此信息对于分析问题非常有用。

如今,一些计算机控制的焊接系统提供了力校准、下降速度校准、线性编码器(行程)校准和振幅校准。这使得很容易确定问题是否与超声波焊接或塑料零件有关。

力曲线的差异将提醒工程师确认焊机的气动系统是否正常工作。该测功机可用于焊接力的校核和标定。

下游速度校准将验证对气动系统或机器的滑动速度没有外部影响。阀门、气缸、调节器和滑动摩擦会影响连接速度,导致焊接过程不一致。

功率分布的差异将表明焊接循环中的某些点需要较高或较低的功率。

最重要的焊接工艺图是增加流量曲线。这是连接零件时实际熔体流动的真实指示。坡度突然增加可能表明接缝材料已被压出,零件无意中相互滑动(冷成型)。这也会随着阻尼和功率输出的减小而减小。最常见的例子是在煤层或剪切煤层中没有适当支撑的侧壁。

斜率值的降低意味着速度的降低,因为这个过程耗尽了合资企业的所有细节。附加能量用于预定连接区域之外的熔化区域。这可能导致应力开裂和喇叭上的局部标记或划痕。伴随功率“峰值”的速度降低可能表明发电机的功率输出可能不足以进行预期的焊接。

由于发电机的功率需求与焊接力和振幅成正比,因此工艺工程师可以验证和校准焊接力,并使用光子传感器或激光测量系统记录喇叭表面的实际振幅。如果无法达到目标振幅,则可能是声音叠加的问题(转换器、电压调节器、焊头)。这些产品可以单独更换以确定问题区域,也可以进行测试以确定根本原因。大多数超声波制造商将免费进行此评估。

为了找出焊接质量和一致性问题的根本原因,还应检查塑料件本身:尺寸公差、模内应力、材料退化、翘曲和下沉是否有任何变化?检查匹配零件和零件的零件(拐角和嵌套)中的空腔之间的气密性变化。其他考虑因素包括脱模剂或连接区域以外的污染,以及由于制造商或回收材料水平的变化而导致的塑料材料的可能变化。


深圳市永兴达超声设备有限公司
咨询热线:13510974099
移动电话:13510974099
联系人:丘经理
地址:深圳市光明新区公明镇马山头世峰科技园127栋2楼
深圳市永兴达超声设备有限公司