超声波焊接线的设计规范
超声波焊接机之超声波熔线设计
接面避免溢出的机构设计A
上图例接面设计为一般方法气水密性不佳壁厚w=1～2mm时内侧接触的宽度宜 x=w／2接合面的间隙t因接合面全体长度而异通常t=0.2～0.5mm。
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接面避免溢出的机构设计B
上图例为适合壁厚薄的设计，w=1mm时，箭头部份溢出，为防止外侧 部份鼓胀，采用x=w／3取t=0.3～0.5mmm。
剪力型接面設計焊接深度
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剪力型式接面设计
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沟槽型1.5MM
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沟槽型2.0MM
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沟槽型3.0MM
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沟槽型式接面设计
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超声波塑料避免接面溢出的机构设计 超声波塑料焊接的塑料接面机构设计， 影响焊接的强度、焊接部的美观、焊接加工的 精度、水气密性。因此须依塑料的材质，适当 的决定接面设计的型式，在传导焊接的特性上， 嵌合形状极为重要。下列为避免加工物外部及 内部溢出的各种接面设计范例，配合超声波焊 接的焊接时间、振幅、压力的调节，能达到焊 接迅速美观强固的最佳效果。
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阶梯型壁厚1.5MM
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远近场焊接─压着面的决定
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远近场焊接─塑料材质接面距
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阶梯型式接面设计
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解决不易焊接的塑料材质─剪力型接面设计
半结晶性塑料材质的分子结构在固态时呈弹簧狀，其内部会吸 收一部分的高频机械振动能量，这使超声波能量难以传导至焊接面， 因此这類塑料的焊接通常需要高振幅。熔点范围狭小的结果是必须 利用高功率的超声波(高熔解热)以破坏结晶结构，使材料流动。一 旦熔化的材料流出加热区域后，只要温度些微下降即快速固化。因 为这种特性, 以期达到满意的焊接效果，所以需要采用特殊的导能 点接面设计。 半结晶性塑料 聚乙烯〈PE〉、聚丙烯〈PP〉、聚氯乙烯〈PVC〉 聚酰胺〈PA or Nylon〉、聚脂〈PET〉、、、。
超声波焊接工艺参数的设定
超声波焊接工艺参数的设定Hessen was revised in January 2021超声波焊接工艺参数的设定超声波焊接的工艺参数设定包括超声波焊接功率、超声波频率、超声波振幅、超声波焊接压力、超声波焊接时间等。
l. 超声波的频率超声波焊接的工作频率通常在15-40kHz,对低频反应较差的材料,如PvC、PE等可以使用高频进行焊接,这可以减少对材料的损坏。
高频的超声波能量传递集中,对于一些精细的零部件可以使用高频的超声波进行焊接。
超声波焊接时,由于负载的变化会造成超声波设备的失谐现象,使焊接强度下强。
一般情况下,焊接机的工作频率确定后,需要保持声学系保持谐振。
下面的方程可以描述超声波的功率:P=μSnv=-2Aω/π=4usaf式中P超声功率;F静压力;S焊点面积;v相对速度;A振幅;μ一摩擦因数;w为角频率;f为振动频率。
2.超声波振幅在较大的工作频率和振幅下进行焊接,可以减少焊接时问,提高工作效率。
对于不同的材料都存在一个最佳的焊接振幅如表l所示。
超声波焊接20μm的振幅较小,通常建议使用40μm的振幅,因为过大的振幅常会使超声波电源疲劳损坏,所以超声波的振幅要求与超声波电源匹配一致。
3. 超声波焊接时间焊接时间指焊接过程中发出超声波能量的时间。
焊接时间过短,能量不够,并不能造成可靠的焊接结。
随着焊接时间的增加,能使焊件吸收更多的能量,焊接面的温度会提高,焊合面积也会增大,焊接熔深增加,这样焊接强度也会增加[22-24]。
然而,过长的焊接时间,会导致焊接位置材料熔化过多并造成较多的溢料。
这些熔料在焊合区域流动是有方向性的,所以过多的熔料流动会造成强度的下降。
另外,过长的焊接时间会造成焊件温度过高,造成焊件烧化和降解,使焊件表面造成焊痕,造成过焊,使强度下降。
焊接时间过长,能量过多会造成熔化层温度过高,被焊塑料变色、分解、脆化;而且焊接边缘应力集中,焊接表面出现压痕。
所以为了得到较高的焊接强度,必须要选择合适的超声波焊接时间,过短和过长都会造成焊接强度的下降。
超声波焊接线设计标准
超声波焊接线设计标准超声波焊接作为一种高效、环保、节能的焊接技术，被广泛应用于汽车制造、电子设备生产、医疗器械加工等领域。
超声波焊接线设计标准是确保超声波焊接设备安全、稳定、高效运行的重要依据。
下面将从设备选型、安装、调试、操作、维护等方面，详细介绍超声波焊接线的设计标准。
一、设备选型1.根据焊接材料的不同选择适用的超声波焊接设备，包括超声波振动头、超声波焊接机、超声波发生器等设备。
2.超声波焊接设备应根据预期的焊接效果、生产能力、材料特性等因素进行选择，确保设备性能能够满足生产需求。
3.设备选型应符合国家相关标准和规定，并具备生产厂家的合法资质证明。
二、安装1.超声波焊接设备的安装应在专业技术人员的指导下进行，确保设备安装位置合理、固定可靠、通风良好。
2.超声波焊接设备应与其它设备和生产线隔离，避免干扰影响焊接效果。
3.设备安装过程中，应注意保护设备外壳，避免划伤、碰撞等造成设备损坏。
三、调试1.设备安装完成后，应进行严格的电气连接和机械连线检查，确保设备各部分连接良好，不漏电、不短路。
2.进行超声波焊接设备的初始调试，包括超声波振动头的频率、振幅调整，超声波焊接机的压力、时间参数设置等。
3.确保设备调试完成后，验证焊接效果符合要求，材料焊接牢固、美观、无碎裂。
四、操作1.超声波焊接设备的操作应有专门的操作人员进行，操作人员应经过专业培训，熟悉设备的操作流程和注意事项。
2.操作人员应穿戴相应的劳动防护用品，遵守设备操作规程和安全操作规定。
3.在操作过程中，应及时监测设备运行状况，发现异常情况立即停机处理，并报告维修人员进行维护。
五、维护1.超声波焊接设备的维护应按照设备使用说明书和维护手册进行，定期对设备进行清洁、润滑、保养等操作。
2.定期检查超声波焊接设备的电气元件、传动部件、超声波振动头等部分，及时发现并处理设备存在的问题。
3.保持设备周围环境整洁，避免灰尘、湿气等对设备正常运行的影响。
超声波焊接线设计标准是确保超声波焊接设备安全、稳定、高效运行的重要保障。
超声波焊接作业规范
超声波焊接原理基本原理是利用换能器，使高频电子能转换为高频机械振动，超声波焊接是在塑胶组件上，通过二万周/秒（20KHZ）之高频振动，使塑胶和塑料胶和金属而产生一秒钟二万次的高速熟磨擦，令塑胶溶合。
按其方式可分为直接与传导二种熔接法。
直接熔接：即先使材质如线或带相互重叠，固定于塑胶熔接机之夹具上，让其能量转换器（HORN）直接在上面产生音波振动效能而熔接。
传导熔接：即熔接时，离超声波振动，隔一段距离籍其音波振动传导熔接。
www.csbgood.c n特点：A、可熔接除铁氟龙以外的热可塑性塑胶；B、熔接时间极为短暂，通常范围（0.05-1秒）；C、可经由介质如水，油等熔接于接合面D、熔接效果，可达气密、液密等密封效果；E、可作直接与传导熔接；F、熔接能量因塑胶材质而异，而且并非超声波振动全部材质，只选择适合发生的振动面生熟，所以产品表面无伤痕之顾虑，此为传道熔接之特色。
在较硬的塑胶质熔接时，更能发挥其熔接效果；G、超声波熔接不会产生如化学药剂之毒性，为一安全的熔接加工；H、无须添加任何粘剂，操作简更快捷。
应用：超声波应用范围极广，一般我们均熟悉被应用于医学、军事上，其中在工业领域中应用也极广泛。
如超声波清洗，超声波熔接，超声波打磨抛光等等。
在超声波熔接中，应用范围有：I、熔接；2、埋植；3、成型；4、铆接；5、点焊；6、振落（切除）；7、热熔故障分析与对策一件塑料成品可能由多种材料或部件制成，要将各部件结合起来，可使用机械固定件、粘合剂及焊接工艺加工。
三种接合方式中，以焊接工艺的效果最佳，而且焊接形式多样，可根据不同材料、尺寸、用途而使用不同的焊接工艺。
机械固定件、粘合剂和焊接工艺均可将两种工程塑料接合。
机械固定件可快速将两种部件连接，但接缝的防漏功能较差，局部应力也会使聚合物材料之间脱离。
粘合剂可提供良好的特性，形成防漏功能优良的接缝，可是，粘合剂处理难度较大，固化速度慢。
同时，采用粘合剂粘合时，接缝准备和表面清洁度要求较高。
线束超声波焊接标准
线束超声波焊接标准一、焊接质量标准1.1焊接外观质量焊接后的线束应表面光滑，无毛刺、痕迹和过大的变形。
各部件的连接处应平滑过渡，无台阶或突变。
对于有绝缘层或防护层的线束，焊接点应紧密结合，无缝隙，以保证绝缘性能。
1.2焊接强度质量焊接后的线束应具有足够的强度，能承受规定的拉力和压力。
在正常使用条件下，不应出现断裂、松动或脱落等现象。
1.3焊接寿命质量焊接后的线束应具有足够的耐久性，在规定的寿命期内，不应出现由于焊接质量不佳导致的故障或问题。
二、焊接设备要求2.1超声波焊接设备超声波焊接设备应具有稳定的性能，能够产生足够的超声波能量，以实现可靠的焊接。
设备应配备合适的模具和夹具，以适应不同类型和规格的线束。
2.2超声波塑料焊接机超声波塑料焊接机应具有对塑料材质的线束进行焊接的能力。
设备应具有合适的振幅和频率，以实现塑料材料的紧密结合。
同时，设备还应具备对焊接过程进行监控和调整的功能。
2.3自动化超声波焊接设备对于批量生产或需要高度一致性的应用，应使用自动化超声波焊接设备。
这种设备应具备高精度、高效率和高可靠性的特点，能够按照预设的程序进行自动化的焊接操作。
三、焊接操作规范3.1操作人员要求进行超声波焊接操作的人员应经过专业的培训和认证，具备相关的技能和知识。
此外，操作人员还应了解安全操作规程，确保安全操作。
3.2操作流程规范操作人员应按照规定的流程进行焊接操作。
从准备阶段开始，包括对材料、设备和工具的检查和准备，到焊接实施阶段，再到焊接后的质量检查和记录，每一步都应严格遵守规定。
超声波焊接线设计标准
超声波焊接线设计标准一、概述超声波焊接是一种高效、环保的连接工艺，广泛应用于塑料、金属、陶瓷等材料的连接。
本文旨在提供超声波焊接线设计的基本标准，帮助工程师和设计师在产品开发中更好地应用超声波焊接技术。
二、设计标准1. 材料选择：选择适合超声波焊接的材料是关键。
一般来说，高分子材料如塑料、橡胶等较易焊接，而金属、陶瓷等硬质材料则较难焊接。
2. 结构设计：超声波焊接线的结构设计应遵循简单、稳定的原则。
避免有过多的转折、弯曲等复杂结构，以减少能量的损失和焊接不良的风险。
3. 声学匹配：在超声波焊接过程中，声学匹配是影响焊接效果的重要因素。
声学匹配包括声阻抗、声速等参数的匹配，确保超声波在焊接线中传播时能量损失最小。
4. 焊接参数设置：正确设置焊接参数是保证焊接质量的关键。
包括超声波频率、振幅、功率、焊接时间等参数，应根据材料类型和厚度等因素进行合理设置。
5. 焊接质量检测：为确保焊接质量，应在生产过程中定期对焊接线进行检查和测试。
可以采用目视检查、破坏性试验等方法，以确保产品的可靠性。
6. 安全性考虑：超声波焊接过程中会产生高频振动和高温，因此设计时应考虑安全性，包括设备固定、防护措施等。
7. 生产效率：设计超声波焊接线时，应考虑生产效率。
选择合适的设备型号和配置，以提高生产效率。
8. 维护与保养：为确保超声波焊接线的长期稳定运行，应定期对设备进行维护和保养。
包括检查紧固件、更换易损件、清洁设备等。
9. 环境适应性：考虑到生产环境可能存在的温差、湿度等因素，设计时应选择适应性强、耐用的设备及部件。
10. 经济性：在满足生产需求的前提下，应考虑设备的经济性。
选择性价比高的设备型号和配置，以降低生产成本。
三、总结超声波焊接线的设计标准是确保焊接质量和生产效率的关键因素。
在设计过程中，应充分考虑材料选择、结构设计、声学匹配、焊接参数设置、质量检测、安全性、生产效率、维护保养、环境适应性和经济性等方面的要求，以确保设计的有效性。
超声波焊接设计要求
超声波焊接设计要求导言：超声波焊接是一种常用的金属焊接方法，它利用超声波振动来产生热量，从而实现材料的焊接。
在超声波焊接的设计过程中，需要考虑一系列的要求和指导原则，以确保焊接质量和工艺稳定性。
本文将就超声波焊接设计的要求进行详细阐述。
一、焊接部件的设计要求1. 材料选择：焊接部件的材料选择应根据焊接的要求来确定。
常见的焊接材料包括金属、塑料、陶瓷等。
在选择材料时，应考虑其导热性、熔点、熔化温度范围等因素。
2. 接头设计：焊接接头的设计应符合力学原理，确保焊接强度和密封性。
接头的形状和尺寸应适当选择，以确保焊接过程中的振动传递和能量转化。
3. 表面处理：焊接部件的表面处理对焊接质量有重要影响。
在进行超声波焊接前，应确保焊接部件的表面清洁、平整，以避免焊接时出现气泡、脱离等问题。
二、焊接设备的设计要求1. 超声波振动系统：焊接设备中的超声波振动系统是实现焊接的核心部分。
其设计应考虑频率、功率、振幅等参数的选择，以及振动传递的稳定性和可靠性。
2. 压力系统：焊接设备中的压力系统用于施加焊接压力。
压力的大小应根据焊接材料和接头的要求来确定，并确保其稳定、均匀施加在焊接部件上。
3. 控制系统：焊接设备的控制系统用于控制焊接过程中的参数，如振动频率、压力大小、焊接时间等。
控制系统的设计应可靠、灵活，以满足不同焊接要求。
三、焊接过程的设计要求1. 焊接参数的选择：焊接过程中的参数选择对焊接质量和工艺稳定性至关重要。
应根据焊接材料、接头形状和尺寸等因素，合理选择振动频率、压力大小、焊接时间等参数。
2. 焊接速度的控制：焊接速度的控制直接影响焊接质量。
过快的焊接速度容易导致焊接不充分，而过慢的焊接速度则容易造成热损伤。
应根据焊接部件的要求，控制焊接速度在适当范围内。
3. 焊接过程的监测：焊接过程中的监测对于及时发现焊接缺陷和调整焊接参数至关重要。
可以利用传感器监测焊接过程中的温度、压力等参数，并通过控制系统进行实时监测和调整。
超声波焊接线设计标准
超声波焊接线设计标准超声波焊接线（以下简称超声焊线）是一种利用超声波振动来进行焊接的技术，具有快速、高效、环保等特点，在工业生产中得到广泛应用。
超声焊线的设计标准主要包括以下几个方面。
一、焊线材料的选择：超声焊线的焊接材料要选择具有良好导电性和导热性的金属材料，如铝、铜等，以确保焊接的质量和稳定性。
同时，材料的选择还要考虑使用环境的特点，如耐腐蚀性、抗氧化性等。
二、焊线尺寸的确定：焊线尺寸的确定应根据焊接的需求来确定，包括焊接的材料厚度、焊接部位的形状、焊接的强度要求等。
尺寸的设计要保证焊线可以充分覆盖焊接部位，并能够有效传导超声波振动。
三、焊线形状的设计：焊线的形状设计要遵循易于焊接操作和焊接效果的原则。
一般情况下，焊线的形状可以采用直线形状、V形状、U形状等。
焊线的形状设计还要考虑焊接部位的特点，以实现焊接的均匀性和强度。
四、焊接参数的确定：超声焊线的焊接参数包括振幅、频率、压力、时间等。
这些参数的确定需要根据焊接材料的特性和焊接部位的要求进行调整。
一般情况下，振幅和频率的选择要根据焊接材料的厚度和硬度来确定，压力和时间的选择要根据焊接强度的要求来确定。
五、焊线的安装和调试：焊线的安装和调试是确保超声焊接工艺能够正常进行的关键。
安装时，焊线要保持良好的刚性和稳定性，以防止焊接中出现线材脱落或振动不稳定等情况。
调试时，要根据焊接参数来进行调整，确保焊接效果符合要求。
六、焊线的维护和保养：超声焊线在使用过程中需要进行定期的维护和保养。
维护包括焊线的清洁和修复，保养包括焊线的防腐蚀和润滑等。
定期的维护和保养可以延长超声焊线的使用寿命，提高焊接的效果和稳定性。
总结起来，超声波焊接线的设计标准涉及焊线材料的选择、焊线尺寸的确定、焊线形状的设计、焊接参数的确定、焊线的安装和调试以及焊线的维护和保养等方面。
这些标准的合理应用能够确保超声焊线的质量和稳定性，提高焊接效率和效果，为工业生产的顺利进行提供有力保障。
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超声波焊接线设计
熔接前熔接后凹凸槽型设计阶梯形设计
汽车后灯片
阶梯形水气密设计适用于反光接面以角度
为导熔点设计
以便渐进熔接
★熔接良好可以结合不易熔接两
烯
晴
双
烯
苯
乙
烯
缩
醛
树
脂
压
克
力
纤
维
素
ABS
和
P.C
合
成
物
压克
力和
PVC
合金
聚
亚
苯
氧
化
物
尼
龙
聚
碳
酸
脂
PC
聚
乙
烯
PE
聚
丙
烯
PP
聚
苯
乙
烯
PS
聚
讽
聚
氯
乙
烯
苯
乙
烯
丙
烯
晴
聚
脂
树
脂
聚
丙
烯
晴
奥
龙
ABS★★★
ACETAL★
ACRYLICS★★
CELLULOSICS★
CYCOLOY-800★★★
CYCOVIN★
KYDEX★
NOROY★★
NOLON★
PC★★
PE★
PP★
PS★
POLYSULFONE★
PVC★
SAN★POLYESTER★
XT-POL YMER★
材质参考表List of Naterials不同塑料之熔接状况welding condition of different plastice
Ultrasonic超声波焊接Hot-plate热板
Vibration 震动Spin
旋转
Radio
Freq
高频
Near field welding近距离
Far
fielde
welding
远距离
Inserting
塑胶
Staking
铆接
Spot
welding
点焊
on
contact
接触①
low temp
低温
On
Contact
②high
temp高
温
Non-contacd
不接触③
Acrylic/Styrenne/Acrylonitrle(ASA)丙烯酸/苯乙
烯/丙烯晴
2-32△2222-333224
Acrylonitrle/Butadiene/Styrenne(ABS)丙烯硝/丁二
烯/苯乙烯
（超不碎胶）
11△1-2111-22221-24
Cellulose acervate(CA)醋酸纤维素/
纤维素乙酸
脂
22-3△22-323-43-43-4223-4
Methacrylate(Acrylic)(PMMA)甲基丙烯酸
脂（亚加力）
1-21-2△1-222212-32-323-4
PA-Blends尼龙混合物3*3-4△3-43-43-423-4322-34
PC-ABS-Blends PC/ABS混合
物
2-33△3-432-3233224
PC-PBT-Blends PC/PBT混合
物
2-33-4△3-43-42-3233224
Polyaceta(POM)聚甲醛22&2-32-32-31-222224 Polyamide(Nylon6)尼龙62-32-3&2-32-32-33-43-42-31-21-23-4 Polyamide(Nylon6/6)尼龙6/62-32-3&2-3332-322-31-223-4 Polyamide-copolymer(Nylon6-3-T)尼龙6-3-T222222-333223-4
Polybutylane terephthalate(PBT)聚丁稀酸脂3injectionparts
注塑件
2-3&232-33-433224 1Foils加薄胶膜
Polycarbonate(PC)聚碳酸脂（防
弹胶）
22△2222-32-3221-24
Polyethylene(PE)聚乙烯（软
胶）
34332123324
Polyethylene terephthalate(PET)聚乙烯酸脂
(宝特胶)
3injectionparts2-3&2-32-333-43322-34
1Foils加薄胶膜
Polyphenylene oxide(PPO)聚氧化亚苯22△2-32-32-3223224 Polyphenylene sulfide(PPS)聚硫苯22&222233224
Polypropylene(PP)聚丙烯（百折
胶）
34332123224
Polystyrene(PS)聚苯乙烯（硬
胶）
11△11112321-24
Polysukfone resin(PSO)聚砜树脂22&22-322-32-33224
Polyvinyl chloride(PVC)聚氯乙烯2-3with Foils
加薄胶膜
3△2-32-32-31-23#3-42-321
PP-EPDM-Blends PP-EPDMh-混
合物
33-4△3-42-3222-32-3224
PPO-Blends 聚氧化亚苯
混合物
3with Foils加薄
胶膜
3-4△3-43-4322-32-3224
Styrene/Butadiene(SB)苯乙烯/丁二
烯
11△22133321-24
List of Symbols字符代表1=Very good非常好2=Good良好3=limited尚可4=Not possible不可能
#=Exhoust fan recommended建议加排氧扇△=Energy director recommended建议焊接面加焊线*=Knurl Euced horn recommended建议焊头表面刻浪花纹&=Shear joint recommended建议焊接面造剪切面
①Hot plate temperature up to290摄氏度,heat platens in contact with parts to be welded.热板温度达到290摄氏度，热板要与工作接触。
②Hot plate temperature above to290摄氏度,many applications with temperature rang above340摄氏度,Heat platens in contact with parts to be welded.
热板温度达到290摄氏度以上，热板仍与工作接触，很多实例都要用约340摄氏度范围温度。
③temperature rang from400摄氏度to650摄氏度,No contact between heat platns and part to be welded.热板温度在400摄氏度-650摄氏度，热板与工作部接触。