超声波塑料焊接机工作原理及应用Ultrasonicplasticwelding
塑料超声波焊接机原理
塑料超声波焊接机原理塑料超声波焊接机原理是一种通过超声波来实现塑料材料的焊接。
超声波焊接是一种通过高频振动产生的热能，将塑料件表面粘合在一起的技术。
本文介绍塑料超声波焊接机的工作原理。
塑料超声波焊接机工作原理是利用超声波振动来热化塑料材料表面，然后将塑料材料的表面压在一起，使其发生热熔，并达到粘接作用。
超声波是一种振动频率高于20kHz以上的机械波，是一种机械振动波。
超声波振动的特点是波长小，振动幅度大，频率高，能量集中，能够在短时间内实现热量传递，因此塑料超声波焊接机在实际应用中得到了广泛的应用。
（一）超声波发生器塑料超声波焊接机的核心是超声波发生器。
超声波发生器生成高频电信号，然后通过振动器将电信号转换为高频机械振动波。
当振动器与塑料接触时，超声波发生器发出的高频电信号使振动器产生高频振动。
振动器的设计通常采用半波长管或角位移器，在振动器的表面产生正交振动波，产生强烈的热能。
这些振动波穿过任何介质，不损失能量，通过传递能量使两个塑料材料的表面产生摩擦热。
当热量超过材料的熔点时，材料发生熔化，并形成连接。
（二）焊接头焊接头通常由两个部分组成，即振动器和焊接角。
振动器振动时，焊接角将振动器的振动能量转换成塑料材料的热能。
焊接角的设计是塑料超声波焊接机中的关键部件之一，它的形状和材质具有重要的影响。
焊接头表面通常利用特殊的镀层和形状来提高摩擦，增加材料熔化的能量，确保高质量的焊接。
（三）压力系统压力系统的作用是将焊接头压在需要焊接的塑料材料表面上，确保足够的接触面积。
压力系统包括机器的基板和挡板板，可以帮助减少振动带来的误差，并确保塑料材料的稳定性。
（四）附属设备附属设备包括降温器、加热器、气动以及控制系统等设备。
降温器的作用是在焊接过程中冷却塑料材料，从而防止焊接过程中塑料材料的过热。
加热器的作用是在塑料材料开始熔化前加热，增加材料的热能。
气动系统用来控制机械零件的运动，确保焊接的质量和精度。
控制系统包括PLC、触摸屏等设备，用来自动控制超声波焊接机的运行过程。
超声波塑料焊接机工作原理
超声波塑料焊接机工作原理超声波塑料焊接机是一种应用于工业生产中的塑料焊接设备。
它通过超声波的振动作用，将塑料制品加热到熔点，并进行焊接。
本文将介绍超声波塑料焊接机的工作原理以及它的应用。
一、工作原理超声波塑料焊接机的工作原理是利用超声波的振动和热量传导来实现塑料的焊接。
其主要包含以下几个步骤：1. 超声波振动：超声波发生器产生的高频电能通过转换器转化为机械振动，并传递到焊接头。
2. 聚焦作用：焊接头的设计使超声波能够集中于焊接接头的焊点。
焊接头的形状和材料选择对于焊接质量起着重要的作用。
3. 摩擦发热：当超声波振动传递到塑料接头时，将产生摩擦力，使接触面产生相对滑动。
这种相对滑动会在接触面上产生摩擦热，使塑料加热到熔点。
4. 塑料熔化：随着摩擦热的积累，塑料接头开始熔化，形成液态。
5. 压力施加：超声波焊接机配备了合适的压力系统，将接头保持在一定的压力下，确保焊接接头的紧密结合。
6. 冷却固化：当压力施加结束后，超声波停止振动，焊接接头开始冷却。
塑料接头冷却后，重新固化，完成焊接过程。
二、应用领域超声波塑料焊接机在许多行业中都有广泛的应用。
1. 汽车工业：超声波焊接机被广泛用于汽车工业中的塑料部件焊接，例如汽车灯光、仪表板、内饰件等。
2. 电子行业：超声波焊接机可用于电子产品的外壳、导线焊接，保证产品性能稳定。
3. 包装行业：超声波焊接机可以焊接塑料包装容器，如食品级塑料容器、化妆品瓶等。
4. 医疗行业：超声波焊接机可用于医疗设备的塑料部件焊接，如医疗器械、试管等。
5. 家电行业：超声波焊接机可以焊接家电产品的塑料外壳，如电视机、洗衣机等。
三、优势和不足超声波塑料焊接机相比传统的热焊接方法具有许多优势。
1. 无需使用粘接剂：超声波焊接机直接利用振动和热量传导来进行焊接，无需使用粘接剂，避免了环境污染。
2. 焊接速度快：超声波焊接机的焊接速度快，可以大大提高生产效率。
3. 焊接质量高：超声波焊接机焊接接头紧密，焊缝均匀，焊接强度高。
超声波焊接塑料原理
超声波焊接塑料原理一、引言超声波焊接是一种常见的塑料焊接方法，利用超声波的热效应将塑料件加热至熔融状态并进行焊接。
本文将介绍超声波焊接塑料的原理及其应用。
二、超声波焊接原理超声波焊接是利用超声波振动在塑料接合部分产生热能，从而使塑料材料熔融并形成焊接接头的一种焊接方法。
超声波通过超声波振动头传导到塑料接合部分，使塑料分子发生摩擦振动，产生热能。
当热能达到一定程度时，塑料材料开始熔融，通过施加一定的焊接压力，使熔融的塑料材料在接触面上形成焊接接头，待冷却后形成牢固的焊接接头。
三、超声波焊接设备超声波焊接设备主要包括超声波发生器、超声波振动头和焊接模具。
超声波发生器负责产生高频的超声波信号，传递给超声波振动头。
超声波振动头将超声波能量转化为机械振动，并将其传导到塑料接合部分。
焊接模具则起到固定和定位塑料件的作用，保证焊接的准确性和稳定性。
四、超声波焊接的优点1. 快速高效：超声波焊接的焊接速度快，一般只需要几秒钟就可以完成焊接过程。
2. 无需添加其他材料：超声波焊接不需要添加任何胶水、溶剂等辅助材料，避免了对环境的污染。
3. 焊接强度高：超声波焊接的焊接接头强度高，能够满足大部分工程应用的需求。
4. 焊接质量稳定：超声波焊接过程中，焊接接头的质量稳定可靠，不易出现质量问题。
五、超声波焊接的应用超声波焊接广泛应用于塑料制品的生产加工领域。
例如，汽车零部件的制造、电子设备的组装、医疗器械的生产等都需要使用超声波焊接技术。
超声波焊接在这些领域中，能够实现高效、稳定、环保的焊接过程，提高生产效率和产品质量。
六、超声波焊接的注意事项1. 焊接参数的选择：超声波焊接需要根据不同的塑料材料选择适当的焊接参数，包括振幅、压力、时间等。
2. 焊接界面的准备：焊接接合部分需要进行表面处理，保证焊接界面的清洁和平整，以提高焊接质量。
3. 焊接模具的设计：焊接模具的设计应考虑到塑料件的形状、大小等因素，以确保焊接过程的准确性和稳定性。
超声波焊接工艺
咬花导熔面
咬花导熔面主要用于增强熔接强度, 如下图所示
防水的导熔线结构
防水的导熔线结构主要用于增加气密密封性圈, 如下图所示,
剪切型熔接面
剪切型熔接熔接过程是, 首先熔化开始接触的小面积 材料, 然后沿着壁面继续垂直向下而有控制的导引到 工件里头去。如图所示
剪切型熔接面
剪切型熔接的优点: 1.熔接强度高，气密性好。 2.适合所有的塑胶材料，特别是具提早固体特性的半
凸出材料, 它的的基本作用是聚集能量, 使之可以尽
快达到熔解的温度, 从而得到更好的熔接效果。导熔
线的基本设计如下图所示, 实际应用时可根据具体要
求改变。
非结晶聚合物
半结晶聚合物
超声波熔接结构设计—— 导熔线
导熔线的优点主要有:
1.增加熔接强度
2.减少溢胶
3.减少熔接时间
4.需要较小的振幅
超声波熔接应避免以下的设计
焊很头容与易超工导声件致的表波接面触伤熔面痕接积。越设大越计好中, 如应果小注于意熔接的区域问的题面积, 会
超声波熔接设计中应注意的问题
远场与近场熔接 近场熔接指的是熔接面距离焊头接触面的位置在
6.356mm以内, 大于6.356mm的称为远场熔接。一般尽 可能避免远场熔接
导熔线的设计主要有以下几种:
阶梯型导熔线-Step Joint
阶梯型导熔线主要用于外观上需要精确对位以及不溢 胶的设计
沟槽型导熔线- Tongue & Groove
沟槽型导熔线主要用于双边不溢胶且能提供对位的功 能设计, 其也具备一定的防水功能。
十字交叉型导熔线-Criss-Cross
十字间交断叉式型导熔线是一组导熔线相互垂连直续交式叉, 能缩 短熔接时间, 减少熔接功率, 增加熔接强度, 但是容 易产生段差及溢胶
超声波塑料焊接机工作原理：
一．超声波塑料焊接机工作原理：热可塑性胶的超声波加工，是利用工作接面间高频率的摩擦而使分子间急速产生热量，当此热量足够熔化工作时，停止超声波发振，此时工件接面由熔融而固化，完成加工程序。
二．超音波机构原理：将220发，50Hz转变为20KHz的同压电能，利用振动子转换成机械能。
如此的机械振动，经由传动子，焊庆传至加工物，并利用空气压力，产生工作接面之摩擦效果。
振动子和传动子装置在振筒内，外接焊头，利用空压系统和控制回路，在事先设定之条件下升降，以完成操作程序。
三．组件功用说明：1.延迟时间设定：调整开始发振时间，在按下启动开关后0到30秒开始发振。
2.熔接时间设定：调整熔接时间长短，在延迟时间结束后发振0到30秒之范围。
3.硬化时间设定：调整发振终了工作物熔融处冷却定型时间在0到30秒之范围。
4.计数器：工作循环次数记录用，附有归零压扣。
5.调整及压力表：工作压力之指示及调整设定用。
6.音波调整：调整振动子系与发振回路之共振匹配，合转换效率达到理想。
7.振幅表：显示音波空载功负载工作之振幅强弱。
8.电源开关及灯：电源开关之控制及电源指示。
9.过载指示：灯亮则音波过载，不正常，要做音波调整，至过载载灯不亮为止。
10.焊头下降开关：打开焊头下降，关闭焊头上升。
11.下降速度调节：调节焊头下降速度。
12.上升速度调节：调节焊头上升速度。
13.启动为双手启动（同时按下两个绿波开关），中间的红波开关为紧急停止开关。
14.微调螺丝：在熔接熔化快，或外形尺寸需精确时使用可限制焊头下降。
15.机器因定氢手：合机器与支柱紧密固定用。
16.输出电缆与插座：联接机器振动子系统与发振箱线路用。
17.控制电缆及插座：联接机体控制单元与发振箱自动控制回路用。
18.保险丝座：电子线路之过载保护。
19.空气清净器：空压工作之气滤水份用。
四：机器安装法：1.将熔接机放置于作业台上，将发振箱放置于机体附近操作员易于观察及调整之处。
超声波焊的原理和应用
超声波焊的原理和应用1. 超声波焊的原理超声波焊（Ultrasonic Welding）是一种利用超声波振动能量将两个或多个塑料工件连接在一起的焊接方法。
它利用超声波振动通过摩擦产生热量，使工件的表面温度升高，然后施加一定的压力将两个工件压合在一起，使其熔融并形成焊接。
超声波焊的原理主要包括以下几个方面： - 超声波振动：超声波的频率通常在20kHz到70kHz之间，它通过音频振动将能量传递到焊点，形成局部高温。
- 摩擦发热：超声波振动产生的微小位移使接触表面产生摩擦，产生热量，使塑料材料软化。
- 塑料熔融：摩擦发热使塑料材料温度升高，达到熔融点，使接触面热熔。
- 硬化而成：当超声波停止振动时，热熔的塑料材料快速冷却，形成坚固的焊接点。
2. 超声波焊的应用超声波焊在各个工业领域得到广泛应用，以下是几个常见的应用领域：2.1 电子电器行业•电子产品组装：超声波焊可以用于连接电子元件，如线缆连接、连接器固定等。
•电池组装：超声波焊可以用于连接电池盖与电池壳，实现电池的密封。
•电路板焊接：超声波焊可用于电路板的贴片焊接和印刷电路板的元件连接。
2.2 汽车制造业•塑料零件焊接：超声波焊可用于汽车零部件的连接，如汽车大灯、仪表盘等。
•焊接线束：超声波焊可用于汽车线束的连接，确保线束的稳固性和电气性能。
2.3 医疗器械行业•医疗器械组装：超声波焊可用于医疗器械的组装，如输液器的连接、雾化器的连接等。
•医疗包装：超声波焊可用于医疗器械的包装，确保器械的密封性和安全性。
2.4 塑料制品行业•塑料容器焊接：超声波焊可用于塑料容器的焊接，如食品包装容器、化妆品容器等。
•塑料管道焊接：超声波焊可用于塑料管道的连接，如水管、气管等。
3. 超声波焊的优势超声波焊相比传统的焊接方法具有以下几个优势：•高效快捷：超声波焊接速度快，焊接时间短，可以大幅度提高生产效率。
•焊接强度高：焊接接头强度高，焊缝表面平整，无需额外辅助材料，焊点美观牢固。
超声波焊接原理和应用
超声波焊接原理：超声波焊接是熔接热塑性塑料制品的高科技技术，各种热塑性胶件均可使用超声波熔接处理，而不需加溶剂，粘接剂或其它辅助品。
其优点是增加多倍生产率，降低成本，提高产品质量及安全生产。
超声波塑胶焊接原理是由发生器产生20KHz(或15KHz)的高压、高频信号，通过换能系统，把信号转换为高频机械振动，加于塑料制品工件上，通过工件表面及在分子间的磨擦而使传递到接口的温度升高，当温度达到此工件本身的熔点时，使工件接口迅速熔化，继而填充于接口间的空隙，当震动停止，工件同时在一定的压力下冷却定形，便达成完美的焊接。
新型的15KHz超声波塑胶焊接机，对焊接较软的PE、PP材料，以及直径超大，长度超长塑胶焊件，具有独特的效果，能满足各种产品的需要，能为用户生产效率以及产品档次贡献。
超声波焊接工艺：一、超声波焊接：以超声波超高频率振动的焊头在适度压力下，使二块塑胶的结合面产生磨擦热而瞬间熔融接合，采用合适的工件和合理的接口设计，可达到水密及气密，并免除采用辅助品带来的不便，实现高效清洁的焊接焊接强度可与本体媲美。
二、铆焊法：将超声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。
三、埋植：借着焊头之传导及适当压力，瞬间将金属零件(如螺母、螺杆等)挤入预留的塑胶孔内，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。
一、超声波塑料焊接的相容性和适应性：热塑性塑料，由于各种型号性质不同，造成有的容易进行超声波焊接，有的不易焊接；下表中黑方块的表示两种塑料的相容性好，容易进行超声波焊接；圆圈表示在某些情况下相容，焊接性能尚可；空格表示两种塑料相容性很差，不易焊接。
热塑性塑料超声波焊接的相容性示例图表ABSABS/聚碳酸酯合金（赛柯乐聚甲醛丙烯腈丙烯酸系多元共聚物丁二烯-苯乙纤维素(CA,CAB,CAP)氟聚合物尼龙亚苯基-氧化物为主的树脂（诺里尔）聚酰胺-酰亚胺（托郎）聚碳酸酯热塑性聚酯聚乙烯聚甲基戊烯聚苯硫聚丙烯聚苯乙烯聚砜聚氯乙烯SAN-NAS-ASA 四、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，焊头发出超声波超高频振动后将塑胶熔融成形注意：表中所列仅供参考,因为熟知的变化可导致结果略有差异.。
超音波焊接原理
超音波焊接机（英文注释：Ultrasonic welding machine）的工作原理:通过振荡电路振荡出高频信号由换能器转化成机械能（即频率超出人耳听觉阈的高频机械振动能），该能量通过焊头传导到塑料工件上，以每秒上几十万次的振动加上压力使塑料工件的接合面剧烈摩擦后熔化。振动停止后维持在工件上的短暂压力使两焊件以分子链接方式凝固为一体。一般焊接时间小于1秒钟，所得到的焊接强度可与本体相媲美。超声波塑料焊接机可用于热塑性塑料的对焊，也用于铆焊、点焊、嵌入、切除等加工工艺。根据产品的外观来设计模具的大小、形状
3、超声波发生器
（1）功率较大的超声波塑料焊接机，发生器信号采用锁相式频率自动跟踪电路，使发生器输出的频率基本上与换能器谐振频率一致。
（2）功率在500W以上的超声波塑料焊接机Байду номын сангаас用发生器采用自激式功率振荡器，也具有一定的频率跟踪能力。
4、超声波塑料焊接机使用的声学系统
二：超音波焊接机的组成及其作用
超声波塑料焊接机由气压传动系统、控制系统、超声波发生器、换能器及工具头和机械装置等组成。
1、气动传动系统 包括有：过滹器、减压阀、油雾器、换向器、节流阀、气缸等。
工作时首先由空压机驱动冲程气缸，以带动超声换能器振动系统上下移动，动力气压在中小功率的超声波焊接中气压根据焊接需要调定。
（1）换能器 超声波塑料焊接机用的声学系统包括三个部分：1驱动部分2固定部分3工作部分。在以上三个组成部分中，驱动是核心，一般采用螺栓夹紧的纵向振动换能器，其中半波长纵向振子与四分之一的波长纵向振子，半波长纵向振与半波长聚能器相连接组成一个全波长塑料焊接换能器，而四分之一波长纵向振子与四分之一波长聚能器相连，组成一个半波长换能器。
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2.2KW
2.8KW
3.2KW
Байду номын сангаас4.2KW
焊头行程
75MM
焊接面积
Φ170
Φ210
Φ210
Φ260
Φ300
外形尺寸
主机：550*450*1100机箱： 510*490*200
主机：810*550*1300
净重
100KG
110KG
180KG
216KG
220KG
超声波熔接线设计
超声波塑料焊接机特点
❖ 1. 整机重力钢铸造，大型基座构造，沉稳、 精密度高、外观漂亮。 2 电动马达升降系统， 调试更为便捷。 3.精心设计优良振动系统、 微调、气缸、振动子，三位一体直接驱动， 令熔接发挥更佳效能。
无 锡 尼 可 超 声 波 设 备 有 限 公 司 （ 1 3 3 5 8 1 0 6 6 5 5 王 强 h t t p : / / w w w . c s b h j j . c o m . c n h t t p : / / w w w . c s b w . n
无锡尼可超声波设备有限公司视频
超声波塑料焊接机常见机型
超声波塑料焊接机型号及技术参数
规格
NC-1800P NC-2600P NC-2800P NC-3200P NC-4200P
输出功率
1800W
2600W
2800W
3200W
4200W
频率
20KHZ
15KHZ
15KHZ
15KHZ
15KHZ
输入电压
220V
最大输出功 率
1.8KW
户第一、团队合作、自我突破”的经营理念，“以市场为导向，以技 术进步为动力，以客户满意为准则，坚持更快、更高、更新”的发展 理念。为客户提供优质的工业设备并为客户新产品开发提供多方位技 术咨询与合作。公司产品投放市场以来深受客户好评并与多家国内外 大型企业建立了长期友好合作关系，已出口至俄罗斯、伊朗、东南亚 等国家和地区。 ❖ 尼可承诺：为客户的切实需求提供全方位的解决方案，与客户共同分 享最先进的产品和工艺技术。公司理念“始于您的追求，终于您的满 意！”尼可坚持并希望：以我们严格的品质管理，优质的服务热情， 谋求与您的长期合作与发展！
超声波塑料焊接机样品展示
无锡尼可超声波设备有限公司简介 ❖ 无锡尼可超声波设备有限公司成立于1998年，坐落于无锡锡山经济技 术开发区团结中路春象工业园内，其前身为无锡金谷机械设备有限公 司，主要从事超声波塑料焊接机，大型热板式焊接设备的研制、开发。 2004年又与中国船舶重工集团公司第七二六研究所联合研制超声波金 属焊接设备。经多年经验累积取得了显著的技术成果。 ❖ 尼可超声波孜孜不倦追求的是企业长久旺盛的生命力，我们秉承“客
❖ 4.高效---单人每天正常生产4000件产品 ❖ 节能---每小时仅耗电2度左右 ❖ 环保---纯物理工作状态，工作无辐射
超声波塑料焊接机结构示意图
超声波模具调节说明
超声波塑料焊接机适用产品
❖ 超声波塑料焊接机普遍运用于汽车行业、电子行业、医疗行 业、家电行业、无纺布服装、办公用品、包装行业、玩具行 业等。比如车身塑料零件，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；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，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。
公司业务范围及产品介绍
❖ 无锡尼可超声波经过多年的历练，已经成长为长江三角州一家大型的超 声波设备公司。公司主要研究发发展主要为三个大系列产品： 一、超声波塑焊机系列 包括超声波塑料焊接机、超声波熔接机、超声波点焊机、热板焊接机、 热熔焊接机等。 二、汽车配件专用焊接机系列 包括汽车门板焊接机、汽车内饰件焊接机、汽车仪表盘焊接机、汽车保 险杠焊接机、汽车水箱焊接机、车灯焊接机等。 三、超声波金属焊接机系列 包括超声波金属焊接机、超声波金属点焊机、超声波金属线束焊接机、 超声波金属滚焊机、太阳能集热板焊接机等。 公司还研究开发了多款非标准设备应用于多个领域。曾经为索尼（无 锡）、比亚迪（深圳）（西安）、奇瑞、博世、西门子（苏州）、小天 鹅（无锡）、武汉神龙、南昌大学、英利汽车、英提尔、福耀玻璃、凯 斯库（苏州）、迈梭电子（上海）、新鸿发交通工业（安徽）、领先电 子等公司提供过专业服务，欢迎来电咨询，我们一直在努力！
❖ 超通过声上波焊件塑把料超焊声能接量机传的送到工焊作区，原由理于
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，让压力持续几秒钟，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强度。