超聲波自動焊接機

自動化超聲波設備具有生產效率高、焊接質量好、環保又節能等顯著優點。

自動化超聲波設備被廣泛應用於醫械、包裝、汽配、漁具等行業，如醫療過濾器及血漿分離杯、自封袋、塑料酒瓶蓋、洗碗機水輪、塑料玩具、車燈、塑料假魚餌、充電器外殼和手機弔帶的焊接、一次打火機外殼的焊接等等，製造車身塑料零件，汽車車門、汽車汽車儀錶、車燈車鏡、遮陽板、內飾件、濾清器，反光材料、反光道釘、保險杠、拉索、摩托車用塑料濾清器、散熱器、制動液罐、油杯、水箱、油箱、風管、尾氣凈化器、托盤濾板等；塑膠電子：預付費水表電錶，通訊設備，無繩電話，手機配件，手機殼，電池殼，充電器、閥控式密封維護鉛酸蓄電池，３寸軟盤，U盤，SD卡，CF卡，ＵＳＢ接插件、藍牙等；玩具文具：文件夾，相冊，折盒，PP中空板，筆套，墨盒，硒鼓等；醫用日用：醫用血袋、輸液袋、尿袋，手錶，廚具，口服液瓶蓋，點滴瓶蓋、手機飾件，金柔刷，日用品，衛生用品，兒童用品，空氣床墊，衣架，刀柄，園藝用品，櫥具潔具，花灑，金柔刷，淋浴頭，防偽瓶蓋，化妝品瓶蓋，咖啡壺，洗衣機、空氣除濕機，電熨斗、電水壺、吸塵器，音箱金屬面蓋及土木格柵等。

超聲波焊接樣品

超聲波焊接基本原理：通過上焊件把超聲能量傳送到焊區，由於焊區即兩個焊接的交界面處聲阻大，因此會產生局部高溫。又由於塑料導熱性差，一時還不能及時散發，聚集在焊區，致使兩個塑料的接觸面迅速熔化，加上一定壓力后，使其融合成一體。當超聲波停止作用后，讓壓力持續，有些許保壓時間，使其凝固成型，這樣就形成一個堅固的分子鏈，達到焊接的目的，焊接強度能接近於原材料本體強度。

近20年來，隨著數字化，自動化，計算機，機械設計技術的飛速發展，與此同時超聲波技術在各個行業的廣泛應用，人工勞動成本及安全的多方面考慮，人們對自動化超聲波設備的需求日益增長。超聲波自動化技術主要應用在縫合、焊接、切邊等領域，主要行業有塑料膠件焊接、無紡布產品、汽車零部件焊接，醫療產品、禮品等等各個行業。由於各個行業的需求，各種非標自動化超聲波設備也需要研發及應用，就需要超聲波技術、自動化技術的整合應用。為您量身定製，超聲波自動化焊接、縫切設備 是宗旨。

由於對產品質量要求的提高、勞動生產率提高、現場環境改善的要求及勞動力成本提高等因素，推動了自動化技術在國內的迅速發展。產業的自動化工作成為相關行業企業現階段的一個自我主動進行製造技術升級的選擇。我們有理由判斷，中國的焊接產業自動化進程到了一個新的階段。

熔接法：

以超音波超高頻率振動的焊頭在適度壓力下，使二塊塑膠的接合面產生磨擦熱而瞬間熔融接合，焊接強度可與本體媲美，採用合適的工件和合理的介面設計，可達到水密及氣密，並免除採用輔助品所帶來的不便，實現高效清潔的熔接。

鉚焊法：

將超音波超高頻率振動的焊頭，壓著塑膠品突出的梢頭，使其瞬間發熱融成為鉚釘形狀，使不同材質的材料機械鉚合在一起。

埋植：

藉著焊頭之傳道及適當之壓力，瞬間將金屬零件（如螺母、螺桿等）擠入預留入塑膠孔內，固定在一定深度，完成後無論拉力、扭力均可媲美傳統模具內成型之強度，可免除射出模受損及射出緩慢之缺點。

成型：本方法與鉚焊法類似，將凹狀的焊頭壓著於塑膠品外圈，焊頭髮出超音波超高頻振動后將塑膠溶融成形而包覆於金屬物件使其固定，且外觀光滑美觀、此方法多使用在電子類、喇叭之固定成形，及化妝品類之鏡片固定等。

點焊：

A、將二片塑膠分點熔接無需預先設計焊線，達到熔接目的。

B、對比較大型工件，不易設計焊線的工件進行分點焊接，而達到熔接效果，可同時點焊多點。

切割封口：

超聲波原理運用超音波瞬間發振工作原理，對化纖織物進行切割，其優點切口光潔不開裂、不拉絲。

1.採用達驅動，電眼感應定位，焊接精度高。

2.採用計算機中央控制，操作方便、安全，焊接郊率高。

3.採用全自動卸料，有8個工位可以選擇180º/90 º/45 º。

4.焊接速度快，每分鐘可焊接產品達50個。

轉盤式超聲波塑焊機，用途：

1.電子業：計算器、錄音機盒、音箱殼等。

2.具業：水槍、電話、禮品、塑料玩具廠。

3．家庭電器：手提電筒、手提電話電池、電源插座、開關按鈕、變壓火車牛等。

4．日常用品：化妝品、打火機、眼鏡盒、保溫杯、文具等。

規格型號 輸出頻率 輸出功率 焊接時間 定型時間 速度 工 位 輸入氣壓 氣筒尺寸 勁深 機身尺寸 凈重 電流

XY-2020 20KHz 2000W 0-3sec 0-3sec 50 180º/90º/45º 2-6Bar 6375mm 120mm 910x650x1700 215kg 10A

XY-1522 15KHz 2200W 0-3sec 0-3sec 50 180º/90º/45º 2-6Bar 6375mm 120mm 910x650x1700 215kg 10A

XY-1526 15KHz 2600W 0-3sec 0-3sec 50 180º/90º/45º 2-6Bar 6375mm 120mm 910x650x1700 215kg 10A

塑膠電子：預付費水表電錶、通訊設備、無繩電話、手機配件、手機殼、電池殼、充電器、閥控式密封維護鉛酸蓄電池、３寸軟盤、U盤、SD卡、CF卡、ＵＳＢ接插件、藍牙；

玩具文具：文件夾、相冊、折盒、PP中空板、筆套、墨盒、硒鼓；

超聲波焊接樣品醫用日用：手錶、廚具、口服液瓶蓋、點滴瓶蓋、手機飾件、金柔刷、日用品等等。

超聲波焊接機的使用問題與原因分析超聲波模具架設不準確、受力不平均

解析：在一般認為超聲波作業時，產品與模具表面只要接觸準確就可以得到應該的熔接效果，其實這只是表面的看法，超聲波既然是摩擦振，就會產生聲波傳導的現象，我們如果單隻觀察硬體（模治具）的穩合程度，而忽略了整合型態的超聲波作業方式，必定會產生捨本逐末或誤判的後果，所以在此必須先強調超聲波熔接的作業方式是傳導音波，使成振動摩擦轉為熱能而熔接。這時候超聲波模治具的穩合程度、產品截面的高低、肉厚、深淺、材質和組織，必定無法是百分之百承受相同的壓力。另一方面上模（Horn）輸出的能量，每一點都有其誤差值，並非整個面發出的能量都相同。就這整體而言，勢必產生產品熔接線熔接程度的差異。所以也就必須作修正，如何修正，那就是靠東莞欣宇超聲波熔接機本身的水平螺絲，或是貼較薄的膠帶或鋁箔來克服了。

解析：質量無法穩定最主要因素是輸出功率不能穩定，以導致無法形成穩定的摩擦熱能。而如何讓功率輸出穩定？此乃決定於 <1>機台輸出功率；〈2〉HORN 擴大比；〈3〉氣壓源；〈4〉電壓源等四項。

1、機台輸出功率 ＋HORN擴大比率＝實際可用功率。由此可知在一定產品實施超聲波熔接時，於規劃與設計的觀點而言，機台輸出功率愈強，相對 HORN的擴大比所設計的也愈小。反之機台輸出功率愈小， HORN設計的擴大比也愈大。例如： 2200W的超聲波熔接機，HORN的擴大比是2.5 倍。換成 3200W超聲波熔接機時，HORN的擴大比可能只要1.5倍即可。然而並非強調超聲波焊接機輸出的功率要大，而是要對一項塑料產品實施超聲波熔接時，給予最適合的環境作業，其間尚需考慮成本的預算，產品的功能需求，熔接標準等考慮再來規劃出完整的工作設備與欣宇超聲波使用技巧。

2、在了解上述各種影響超聲波熔接質量的關鍵性原因后，工程師在設計時，首當熟悉並評估

1. 產品質量要求功能標準；

2.現有超聲波設備。

3. 決定產品設計的形態、技巧如超聲波導熔線、產品定位、材質。因為既然可用設備資源已經固定，那就必須用產品設計的技巧來配合現有可用的設備才是正確的。

4、在我們確定人為因素（1 ~ 2項）都無問題時，會發生質量不穩定現象，那肯定一個事實：即氣壓與電壓產生的影響。在我們多年來處理質量不能穩定現象時，也同時發現，在工作時間內無法達到的質量標準，卻在大家都下班，停止電壓、氣壓多數同時使用時，意外的達到質量要求標準。因此也發現多人或多單位使用共同的氣壓與電壓源時，由於空氣壓縮機通常我們會設定空氣儲存筒裡面的氣壓低於2 ~ 4kg的情況時再自動打氣充填這是一項形成的誤差原因。而氣壓源經過管路到達熔接機時，由於熔接速度快，第一次超聲波熔接的氣壓與第二次或第三次存留於管路的氣壓亦形成誤差，如此將形成周期性或非周期性的質量異動。而電壓也由於欣宇公司輸出同時供數百萬人都有機會同時使用，此時產生的電壓降也不是我們所能控制，如此氣壓與電壓的變數，確確實實的造成能量輸出的變化，而影響精密質量的重要因素。當然必須列為診斷項目。

超聲波原理

對策：欲需求較高之質量，如產品對需求 0.02m/m 以下，或熔接線熔合狀況需在90%以上，設計工程師依其規劃順序，則必須 1. 熟悉超聲波熔接設備；2. 決定產品功能；3.熟悉超聲波與塑料熔接對應關係；4. 儘可能增添穩壓設備。

解析：超聲波作業的條件是指機台的輸出功率（段數）、壓力（動態壓力與靜態壓力）熔接時間、硬化時間、延遲時間等諸元的設定。我們依超聲波導熔線為例來說明。在我們實施超聲波熔接時，如果壓力太大，氣缸下降緩衝太快，易把超聲波導熔線壓平，雖然看似產品已經密合，但因導熔線，已經受擠壓而下陷，失去了導熔效果，形成塑料面與面的強迫熔接，而非三角形點的導引熔接，所以產生假象的熔接。

解析：客戶在購買超聲波熔接機時，通常較難預料未來產品發展的規格，所以會遇到較大產品對象超出超聲波標準熔接的情形。此時在不增加成本的預算下，只得以現有設備來作業生產。碰到此種用小機台作大對象的情形，通常採取的方式有分好幾次熔接、增加超聲波輸出功率（增加段）或增加熔接時間、壓力等。然而這也產生了質量不穩定的現象，因為電壓與氣壓直接影響到超聲波輸出功率的穩定性。也就是說上班或尖峰時間，使用超音波作業的產品質量，與大家都下班后的質量穩定是不相同的。然而大家都下了班再使用超聲波，那就不是工作效率了。所以這時採取的對策就是氣壓源採取獨立方式；要求在 0.02m/m 以下之產品在超聲波機台加裝穩壓設備；調整出力段數、增加功率，但一般狀況超聲波作業時功率輸出最好能掌握在 2~4 段之間，如一定要在 5~6 段作業，則生產作業時間必須盡量縮短，以避免零件、振動子的損耗。增加能量擴大器（Horn上模）的擴大。但擴大程度如果超出４：１，將對Horn本身、音波、電流有極大的影響

解析：每一種塑料材質的熔點，各有不同，例如ＡＢＳ塑料材質的熔點約115℃，耐隆約175℃、ＰＣ之145℃以上、ＰＥ約85℃為例：ＡＢＳ與ＰＥ二種材質的熔點差距太大，超聲波熔接勢必困難。而ＡＢＳ與ＰＣ二種材質，亦有差距，但已非前項差距如此之大，是以尚可熔接，但在超聲波功率相同，能量擴大相同的情況下，相異的塑料材質，絕無法比相同材質的熔接效果好。

機器保養

1、空氣濾凈器中的積水，應在滿溢前及時排放；

2、焊機每使用滿一月，滑動部位應揩試乾淨，重新塗上優質潤滑油脂；

3、清潔焊機側板、表面時嚴禁使用各種熔劑，應使用中性洗滌劑，輕輕擦試；

4、每隔半年應以乾燥之壓縮空氣吹凈機內塵埃。

5.每周定期測定超聲頻率，發現問題及時修正