2021年超声波焊接机的工作原理

*欧阳光明*创编2021.03.07 超声波焊接机的工作原理

欧阳光明（2021.03.07）

超音波焊接机的工作原理是：

是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。

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

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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。

2、控制系统

控制系统由时间继电器或集成电路时间定时器组成。主要功能是：一是控制气压传动系统工作，使其焊接时在定时控制下打开气路阀门，气缸加压使焊头下降，以一定压力压住被焊物件，当焊接完后保压一段时间，然后控制系统将气路阀门换向，使焊头回升复位；二是控制超声波发生器工作时间，本系统使整个焊接过程实现自动化，操作时只启动按钮产生一个触发脉冲，便能自动地完在本次焊接全过程。整个控制系统的顺序是：电源启动一触发控制信号气压传动系统，气缸加压焊头下降并压住焊触发超声发生器工作，发射超声并保持一定焊接时间去除超声发射继续保持一定压力时间退压，焊头回升焊接结束。

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所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、超声波焊接机使用的声学系统，主要是有换能器和工具头构成的。

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一、打开电源无显示原因：保险丝熔断解决方法： 1、检查功率管

是否短路 2、更换保险丝二、超声波测试无电流显示原因：1、功率管烧毁 2、高压电容烧毁 3、继电器控制线路部分有故障解决方法：更换相关烧毁零件三、起声波测试电流偏大、过载原因：

1、焊头没锁紧或有裂纹

2、若不带焊头，电流大，此换能器或

二级杆老化或有裂纹

二、3、功率管特性有变异或烧毁 4、功率放大电路部分有故障解决

方法：更换相关零件四、焊接时电流偏大、过载原因：1、气压偏高 2、焊头过大，冲击电流大 3、触发压力高，延迟时间长 4、二级杆变比偏高解决方法：1、调低气压 2、使用较大功率机型 3、调低触发压力，减少延迟时间

三、4、换用低倍数二级杆五、触发触发开关焊头不落原因：1、急

停开关未复位 2、触发开关不能同时触发或其中一个接触不良 3、程序控制板有问题解决方法：1、将急停开关复位 2、检测使两个触发开关能同时触发 3、检测程序板排除故障，一般为IC问题六、触发触发开关后，超声时间非常长或者保压时间非常长原因：焊接时间或保压时间波段开关断路解决方法：调整波段开关触点，使之接触良好七、触发触发开关后，超声波不能触发原因：1、压力触发开关损坏 2、程序板有问题解决方法：

1、更换压力触发开关或小弹簧

2、检测程序板排除故障，一般

为IC问题

四、一、超声波金属焊接机的工作原理：当超声波发生器施加功率于

换能器，换能器的振动通过变幅杆得到机械振幅放大，并传到工*欧阳光明*创编2021.03.07

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具头；强烈的超声振动力在垂直压力作用下加到被焊物上，使两金属间产生高频摩檫。换言之，由于超声振动力和垂直压力的共同作用的结果，使该被焊区域内金属原子互相扩散，或在相互接近状态下进行固态接合，从而使两金属焊面发生了连接。二、适用范围：超声波金属焊接是一种环保、节能、高效、高可靠性的焊接方法，可广泛的应用于铜、铝、镍等金属材料的线、带、片、网、箔等形状的不同工艺的焊接。

五、在超声波焊接机机器使用下，对于有故障的超声波塑焊机，不应

急于动手，应先询问产生故障的前后经过及故障现象。对于不是很熟悉的超声波塑焊机，还应先熟悉电路原理和结构特点，遵守相应规则。拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系，在没有组装图的情况下，应一边拆卸，一边画草图，并记上标记。先外部后内部应先检查所维修的超声波设备有无明显的维修历史、超声焊接时的状况，超声波模具的温度，使用年限等，然后再对机内进行检查。拆前应排队周边的故障因素，确定为机内故障后才能拆卸，否则，超声波点焊机盲目拆卸，可能将设备越修越坏。先机械后电气首先你要先排除超声波模具方面的问题后，再进行电气方面的检查。

检查电路故障时，应利用检测仪器寻找故障部位，确认无接触不良故障后，再有针对性地查看线路与机械的运作关系，以免误判。

先静态后动态在塑料焊接机设备未通电时，判断电气设备按钮、接触器、继电器以及保险丝的好坏，从而判定故障的所在。通电试验，听其声、触摸、测参数、判断故障，最后进行维修。先*欧阳光明*创编2021.03.07

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清洁后维修超声波焊接机对污染较重的电气设备，先对其按钮、接线点、接触点进行清洁，检查外部控制键是否失灵。许多故障都是由脏污及导电尘块引起的，一经清洁故障往往会排除。根据维修详细知识是由威海华特超声科技有限公司提供，而且对专业生产超声波焊接机和塑料焊接机,拥有技术精湛和经验丰富技术支持。

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