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超聲波焊接設備作業時的焊接問題和解決方案

文章出處:華鋮超聲 | 作者:達華鋮超 | 發表時間:2022-05-09

在研究超聲波焊接問題的常見原因之前,我們先花點時間了解一下超聲波焊接本身。在超聲波焊接中,超聲波焊接設備通過振動工具向兩個部件的表面施加高頻振動。焊接是零件之間的界面產生摩擦熱的結果,超聲波振動是由一系列部件(電源、換能器、喇叭和焊頭)產生的,這些部件將機械振動傳遞給零件。

超聲波焊接技術以其焊接速度快、焊接強度高、密封性能好而獨樹一幟,這是傳統焊接和粘接工藝的合適替代品。該過程是環保的,因為它不使用有害的溶劑或膠水,它不會損壞產品。超聲波技術在生產過程中易于實施,故障率低。

超聲波焊接設備

一、焊接問題

超聲波焊接雖然故障率低,但是在操作過程中不可避免的會出現一些問題,所以了解可能出現的問題是很有必要的。

1、設備:超聲波焊接設備或各種焊接部件不適合這種應用。

2、工藝參數:使用的參數不適用于連接的零件。材料變更:零件所用材料的類型、成分或物理/機械特性發生了變化。

3、零件設計:零件幾何形狀的某些細節不適合重復焊接或成功焊接。
二、解決方案

1、超聲波焊接設備故障的解決方案

通過對焊接設備信息的收集和觀察,有助于及時發現設備存在的問題,及時安排維修,減少生產損失。

①交互式診斷功能

較新的超聲設備允許用戶執行交互式診斷功能檢查,如果正確解釋并與其他警告信號(如噪聲)結合,可以在導致嚴重問題之前警告用戶令人擔憂的趨勢。電源可以通過高級通信協議獲得“焊接圖結果”和“喇叭掃描”等數據,這些數據可以與新的、最近維修的或已知符合標準的設備獲得的基線數據進行比較。

超聲波焊接設備

②注意設備聲音

設備故障很少發生,所以沒有安裝報警系統,所以要格外注意焊接作業時產生的噪音的變化。有經驗的操作員和維護人員通常會發現這種細微的諧波波動,并應始終將這些變化告知主管。在生產受到不利影響之前,盡早注意設備發出的聲音,有可能發現并解決問題。

③注意焊接圖紙數據

這有助于找出合格零件和可疑零件之間的區別,焊接圖上顯示的數據包括振幅、電流消耗、功率、頻率和相位。振幅、相位、頻率和電流的變化可能表明電源或電池組有問題。功耗的差異可能表明工藝變化(例如,焊接壓力)、零件幾何形狀變化(公差,尤其是連接區域的公差,可能已經改變)或電池組組件問題(焊頭或轉換器開始失效)。

2、參數問題的解決方案

仔細控制和記錄過程參數是另一個不容忽視的領域,醫療和汽車零件制造商知道這一點,并遵循嚴格的程序,因此在使用超聲波焊接時成功率很高。而其他產品(如玩具或一次性產品)的處理器通常運行松散,過程控制要弱得多。在這種情況下,操作員通常會根據零件或生產條件的變化不斷調整設置。

超聲波焊接設備

雖然這種方法可以產生令人滿意的產品,但是當工藝參數頻繁變化時,出現的任何問題都可能更加難以診斷,尤其是遠程診斷。例如,設備問題或部件組成或零件質量的變化是否會提示新的參數變化。通常,當這類應用需要幫助時,超聲波焊接應用工程師可以在詢問一些關于零件的基本問題后,引導客戶找到合適的解決方案。如果您可以使用生產零件直接在機器上完成故障排除,此方法尤其有用。

3、解決材料變更問題的措施

與材料相關的問題是生產中不一致或問題的根源,即使是材料的微小變化也會對焊接產生很大的影響。[敏感詞]由材料變化引起的一些問題的解決方案。

①聚合物變化

出于經濟原因,加工商通常希望在相似的聚合物之間轉換。但是,在做出任何改變之前,應先咨詢超聲波焊接應用專家。如果隨機變化導致零件沒有之前的強度,或者需要更長的焊接時間,可能是超聲波疊加輸出不足。有必要檢查堆疊的組件,尤其是焊頭和焊頭,并且有必要確定其中的兩個是否得到了改進,以便應用程序可以有效地焊接新的聚合物,并使應用程序返回到“正常”范圍。

超聲波焊接設備

②回收材料含量高

回收的熱塑性塑料雖然可以多次熔融重整,但每次熔融后其物理性能都會有一定程度的降低。過多的再研磨材料會產生累積效應,導致零件達不到規格要求。不要在要進行超聲波焊接的零件中使用超過10%的回收材料。在需要嚴格測試和驗收標準的特定應用中,應充分考慮生產材料的定期分析,以持續驗證進入成品零件的材料質量。

4、零件設計問題的解決方案

如果你要焊接的零件設計不當,那么其他所有正確的東西(設備、材料、做工)都沒有太大意義。模具磨損通常是由使用研磨性聚合物或填料引起的,隨著時間的推移,與早前驗證的零件相比,零件的大小和尺寸會有所不同。因此,主要連接特征,如能量導向器或剪切干涉接頭,不再在規范范圍內,零件輪廓可能不再適合工具集,焊接結果可能變得越來越不一致。這個問題的解決方案包括返工現有的模具或生產新的模具,比如超聲波焊頭就要根據不同的焊接內容來設計,否則無法用于焊接生產。

有經驗的操作員可以集中精力排除故障,并確定是否需要其他措施或進一步監控。一旦確定了需要注意的區域,用良好的零件替換可疑零件是維護超聲波焊接設備的積極方法。

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