超声波金属点焊机

向左转焊头
向右转焊头
调整下模向前
调整下模向后
图5-2调整焊头
图5-3调整下模
图5-4先调整焊头达到图5-2效果，再调整下模
图5-5
2、上模模间隙调整：放置一条镍片（厚0.127mm）在上 上模模间隙调整：放置一条镍片（ 0.127mm） 下模之间， SETUP键 再按HORN键使焊头下压， 下模之间，按SETUP键，再按HORN键使焊头下压，压 HORN键使焊头下压 住镍片，调整机器右边微调下模螺栓（ 住镍片，调整机器右边微调下模螺栓（顺时针调节 则间隙变小），在水平面内转动镍片， 则间隙变小），在水平面内转动镍片，但镍片不移 ），在水平面内转动镍片 出上下模之间，则间隙正常约0.1mm， 出上下模之间，则间隙正常约0.1mm，最终间隙需按 0.1mm 焊接效果而调整。 焊接效果而调整。 3、上模装配与频率测试：以扭动扳手施加约50Kg钮矩力 上模装配与频率测试：以扭动扳手施加约50Kg钮矩力 50Kg 紧固上模，按机器旁TEST键约1 紧固上模，按机器旁TEST键约1秒，测试上模频率， TEST键约 测试上模频率， 指示灯亮应是2个小格，见图5 指示灯亮应是2个小格，见图5-6。
据，当调整参数中有系列选择时，则按 当调整参数中有系列选择时， 以上每项参数被设定、调整后， 以上每项参数被设定、调整后，均需按 然后再按SETUP键回到工作状态。 然后再按SETUP键回到工作状态。 SETUP键回到工作状态
五、模具调整
模具分为上模（焊头）HORN和下模（钻座） 模具分为上模（焊头）HORN和下模（钻座）ANVIL 和下模 1、首先将上、下模大至调整水平，紧固螺丝，调整机 首先将上、下模大至调整水平，紧固螺丝， 器右边微调上模螺栓（逆时针调节焊头下降），使 器右边微调上模螺栓（逆时针调节焊头下降），使 ）， 上、下模非工作间隙在10mm左右，如图5-1，在下模 下模非工作间隙在10mm左右，如图5 10mm左右 上垫两层0.05mm厚白纸，中间放一张复写纸， 上垫两层0.05mm厚白纸，中间放一张复写纸，按SETUP 0.05mm厚白纸 键再按HORN键，使上模（焊头）在不发超声波的状 键再按HORN键 使上模（焊头） HORN 态下压在下模（钻座） 态下压在下模（钻座）上；按HORN键使焊头升起， HORN键使焊头升起， 键使焊头升起 检查白纸上复写纸压痕，压痕若如图5 检查白纸上复写纸压痕，压痕若如图5-2，则调整焊
4、焊接后被焊件可焊牢，但会粘住上模: 焊接后被焊件可焊牢，但会粘住上模: 原因分析： 原因分析：A、上模焊接表面有AL片焊接残留碎片； 上模焊接表面有AL片焊接残留碎片； AL片焊接残留碎片 解决方式： 0.2～0.3mm纯紫铜皮（单层），放在上下 解决方式：以0.2～0.3mm纯紫铜皮（单层），放在上下 纯紫铜皮 ）， 模之间，按焊接方式操作多次， 模之间，按焊接方式操作多次，直到上模在铜皮上留下 清晰纹路为止； 清晰纹路为止； 原因分析： 原因分析：B、焊接参数中AMPLITUDE值设定过大； 焊接参数中AMPLITUDE值设定过大； AMPLITUDE值设定过大 解决方式：降低AMPLITUDE值 见参数设定）； 解决方式：降低AMPLITUDE值（见参数设定）； AMPLITUDE 原因分析： 原因分析：C、焊接参数中，焊头二次发波未设定或设定 焊接参数中， 值太小； 值太小； 解决方式：调整焊头二次延迟及超声波发波时间； 解决方式：调整焊头二次延迟及超声波发波时间；
2006年 2006年1月5日
目
一、超声波的定义
录
二、超声波金属焊接机工作原理 三、超声波金属焊接机组件结构 四、工作模式及参数设定 五、模具调整 六、常见故障与解决 七、小结
一、超声波的定义
超声波是指与超声具有相同的物理性质， 超声波是指与超声具有相同的物理性质，但频度达 到20000Hz以上高于人耳听力范围的波动现象，其特征是 20000Hz以上高于人耳听力范围的波动现象， 以上高于人耳听力范围的波动现象 波长短，近似于直线传播， 波长短，近似于直线传播，在固体和液体内衰减比电磁 波小，能量集中，可形成高强度、剧烈振动， 波小，能量集中，可形成高强度、剧烈振动，引起激震 波，液体中的空化作用等，产生机械、光、热、电、化 液体中的空化作用等，产生机械、 学和生物等各种效应酬，被现代科技广泛应用。 学和生物等各种效应酬，被现代科技广泛应用。
头左右转动，达到图 头左右转动，达到图5-3的效果，则调整下模，如图 的效果，则调整下模， 5-4，则先调好焊头，以之为基准，再调整下模，以 则先调好焊头，以之为基准，再调整下模， 上调整后达到如图5 效果。 上调整后达到如图5-5效果。 上模移动范围 调节螺丝
锁紧螺丝
图5-1 上下模间距微调螺丝
一起时，就产生了一种金属治金式的熔接（ 一起时，就产生了一种金属治金式的熔接（图2-3），本 ），本 机型即Ultraweled-20型 只适用于柔软韧性的金属焊接。 机型即Ultraweled-20型，只适用于柔软韧性的金属焊接。 Ultraweled
图2-1
图2-2
图2-3
三、超声波金属焊接机的组件结构
1、模具未调平，上、下模只有部分接触，熔焊面小， 模具未调平， 下模只有部分接触，熔焊面小， 解决方式：调平模具； 解决方式：调平模具； 2、模具间隙未调整好，工作间隙过大，AL片上均匀明显 模具间隙未调整好，工作间隙过大，AL片上均匀明显 压痕，Ni片上有轻微压痕或无压痕，但以1.5Kg力可 压痕，Ni片上有轻微压痕或无压痕，但以1.5Kg力可 片上有轻微压痕或无压痕 1.5Kg 轻易完全分开，如图6-2；工作间隙过小，AL片有明 轻易完全分开，如图6 工作间隙过小，AL片有明 显下压凹痕，焊接面上无光泽，有轻微氧化， 显下压凹痕，焊接面上无光泽，有轻微氧化，焊接面 四周有轻微或严重裂痕， 1.5Kg力可将AL片从焊接 四周有轻微或严重裂痕，以1.5Kg力可将AL片从焊接 力可将AL 处拉断，如图6 处拉断，如图6-3，解决方式：调整机器右边微调螺 解决方式： 栓。
AMPLITUDE：振幅（μm），调整范围： ），调整范围 μm， D AMPLITUDE：振幅（μm），调整范围：8～20 μm， 视被焊物件的厚度及材质和模具磨损程度而定。 视被焊物件的厚度及材质和模具磨损程度而定。 TIME：焊接时间（ E TIME：焊接时间（S）。 以上参数调整时，先按住STTUP键 旁边红灯亮），进 以上参数调整时，先按住STTUP键（旁边红灯亮），进 STTUP ）， 入设定状态，再按相应要调整的键，则显示被调整数据， 入设定状态，再按相应要调整的键，则显示被调整数据， 按 键调整数据大小或按 RESET键重置数 RESET键重置数 shift键选择， shift键选择， 键选择 ENTER键确认， ENTER键确认， 键确认
四、工作模式及参数设定、调整 工作模式及参数设定、
START为开机键，STOP为关机键 START为开机键，STOP为关机键 为开机键 1、该设备的工作模式有三种：A时间模式；B能量模式； 该设备的工作模式有三种： 时间模式； 能量模式； C高度（深度）模式；面我们所用的是能量模式，即 高度（深度）模式；面我们所用的是能量模式， 以能量大小为基础模式而控制整个焊接效果，如图 以能量大小为基础模式而控制整个焊接效果， 4，中所示M=ENERGY模样，工作模式设定后，必须要 中所示M=ENERGY模样，工作模式设定后， M=ENERGY模样 工程部指定技术人员方可更改调试（ 工程部指定技术人员方可更改调试（该模式一般不 做更改） 做更改）
故障复位 键
图5-6
测试键
测试参数显示应在3小格内
六、工作中常见故障及解决方式
正常状态下，良好的焊接效果应是焊接机均匀， 正常状态下，良好的焊接效果应是焊接机均匀，表 面无氧化物，焊面泛白，被焊件完全熔焊在一起， 面无氧化物，焊面泛白，被焊件完全熔焊在一起，以规 定范围内的拔脱力，不可使其分开， Ni-AL焊接以1.5Kg 定范围内的拔脱力，不可使其分开，如Ni-AL焊接以1.5Kg 焊接以 做脱拔测试，当强行拔断AL片后，焊接面的AL片仍牢固 做脱拔测试，当强行拔断AL片后，焊接面的AL片仍牢固 AL片后 AL 熔在Ni片上，我公司所用的焊接面积一般是4 4mm， 熔在Ni片上，我公司所用的焊接面积一般是4×4mm，工 Ni片上 作中常见有以下几种故障： 作中常见有以下几种故障：
二、超声波金属焊接机的工作原理
超声焊接是通过把高频振动能量聚集到焊件焊面的 方法来进行金属连接的。电能（50～60Hz）被功率源（ 方法来进行金属连接的。电能（50～60Hz）被功率源（ 控制箱）转换为高频电能（20000Hz），高频电能通过换 控制箱）转换为高频电能（20000Hz），高频电能通过换 ）， 能器转换为20KHz的机械振动，该振动通过聚能器（ 能器转换为20KHz的机械振动，该振动通过聚能器（变 20KHz的机械振动 幅杆）传送到焊接头（ 幅杆）传送到焊接头（图2-1），在焊头20KHz的振动下， ），在焊头20KHz的振动下， 在焊头20KHz的振动下 被焊件在一起高速磨擦。 被焊件在一起高速磨擦。此高频振动与气压的下压力组 合在一起，把焊件表面的膜层及氧化物清除， 合在一起，把焊件表面的膜层及氧化物清除，于是形成 了一种牢固的焊接（ 了一种牢固的焊接（图2-2）。当焊件之间的原子混合在 ）。当焊件之间的原子混合在
图3-1、3-2
图3-1
ห้องสมุดไป่ตู้
图3-2 主控制箱
1、控制箱：控制所有焊接功能和参数，将50～60Hz电能 控制箱：控制所有焊接功能和参数， 50～60Hz电能 参转换为20000Hz电能； 参转换为20000Hz电能； 20000Hz电能 2、换能器：将20KHz电能转换成同频率的机械振动能， 换能器： 20KHz电能转换成同频率的机械振动能， 电能转换成同频率的机械振动能 其核心是一种由锆钛酸铅化合物制成的电致使伸缩 件，一旦有交流电施加到该元件，它便会交替伸展 一旦有交流电施加到该元件， 和收缩， 和收缩，换能器将电能转换成机械振动的效率超过 95%； 95%； 3、聚能器（变幅器）：将20KHz振动能传送到焊头并将 聚能器（变幅器）：将20KHz振动能传送到焊头并将 ）： 振幅提升，换能器是由钛制成， 振幅提升，换能器是由钛制成，是一种半波长谐振