超声波模具设计不够合理,制造不够准确,在频率修边时没有达到想要的频率,所以在应用过程中超声波能量没有完全释放出来,然后大部分超声波模具停留在超声波模具中,并且模具在使用过程中会出现焊接不牢固,模具发热,然后模具出现裂纹。要处理这个问题,首先要选择的超声波焊机厂家来制造超声波模具。经验占了成功或失败的一半以上,再大的掌握也在制造的过程中。是否按设计制作,是否有多次修边频率,使模具达到满意的状态。
超声波焊接机主要由以下几部分组成:发电机(程控)、气动部分、换能器部分。
①发电机(程控):发电机的主要功能是利用电子电路将50HZ电源转换成高频(如20KHZ)高压波。程序控制整个机器的工作过程,以达到一致的加工结果。
②气动部分(焊接架):气动部分的主要功能是完成加工过程中的增压、压力维持等压力工作需要。
③换能器部分(换能器、喇叭、焊头):换能器部分将发电机产生的高压电波转换成机械振动,并传送放大到达加工表面。
当超声波作用于热塑性塑料接触面时,每秒会产生数万次高频振动。这种具有一定振幅的高频振动将超声波能量通过上焊件传递到焊接区域。由于焊接区域为二,焊接界面处的声阻较大,因此会产生局部高温。另外,由于塑料的导热性较差,一时无法及时分布,而聚集在焊接区域,导致两种塑料的接触面迅速熔化,施加一定的压力后,两者融合为一体。超声波停止后,让压力持续几秒钟,使其凝固成型,形成一个强分子链,达到焊接的目的,焊接强度可以接近原料的强度。超声波塑料焊接的质量取决于三个因素:变送器焊接头的振幅、外加压力和焊接时间。焊接时间和焊接头压力可调,振幅由传感器和喇叭决定。这三个量的相互作用有一个合适的值。当能量超过适当值时,塑性熔化量大,焊接材料易变形;如果能量小,不易焊接牢固,施加的压力不能太大。压力是焊接件边长与每1mm边缘压力的乘积。