铜管封口-超声波封口机.doc

1、无锡迅克机械设备有限公司超声波金属焊接机标准系列超声波封管机操作说明书目录第一章 概述第二章 主要技术参数第三章 结构与部件功能第四章 安装与调试第五章 电箱操作第六章 不良情况之处理第七章 焊接状况处理第八章 焊接机保养与维护第九章 机器故障与分析第十章 参考资料第十一章 影响超声波性能之因素第十二章 安全相关指导无锡迅克机械设备有限公司第一章 概述超声波焊接是金属之间、电连接中最先进的一种焊接工艺超 声 波 金 属 焊 接 是 利 用 额 每 秒 钟 数 万 次 的 高 频 振 动 波 传 递 到 两 个需 焊 接 的 金 属 工 件 表 面 ， 再 施 以 一 定 的 压 力 ， 使 金

2、 属 表 面 相 互 摩擦 而 形 成 分 子 层 之 间 的 熔 合 ， 达 到 焊 接 的 目 的 。超 声 波 金 属 焊 接 机 是 一 种 专 门 焊 接 有 色 金 属 物 质 的 工 作 ， 其 中 包括 铜 、 铝 、 金 、 银 、 镍 等 片 材 、 棒 材 、 线 束 、 管 类 等 焊 接 、 密 封等 多 种 焊 接 加 工 工 艺 。本 机 采 用 单 片 机 程 序 控 制 ， 自 动 化 程 度 高 ， 操 作 方 便 、 设 置 保 护电 路 ， 使 用 安 全 、 工 作 稳 定 。第 二 章 主 要 技 术 参 数产 品 规 格 及 参 数名 称 型 号

3、频 率 功 率 电 压 气 压 外 型 尺 寸35K 金 属 点 焊 机 35K 1200 220 5.0标 准 金 属 点 焊 机 20K 3000 220 6.5大 功 率 金 属 点 焊 机 15K 5000 380 6.5汽 车 线 束 焊 接 机 20K 3000 220 6.5小 功 率 线 束 焊 接 机 35K 1500 220 5.0大 功 率 线 束 焊 接 机 20K 5000 380 6.5超 声 波 封 管 机 20K 3000 220 6.5超 声 波 滚 焊 机 20K/35K 3000 220 6.5第 三 章 结 构 与 部 件 功 能无锡迅克机械设备有限公司

4、吊挂孔：将焊接机枪头吊挂起来以减轻负担方便操作把手：手握紧的地方密封焊接头：又称超声波焊接头底砧：又称底模焊接按钮：焊接时使用此按钮无锡迅克机械设备有限公司气压表：保证设备工作时所需要的压力调压阀：调节气压的大小将右侧封盖打开，校准电箱与换能器系统谐振状态，观察电压表 V 与频率表 F的指示状态，电压表 V 指示两小格内（30 伏以内） 、频率表 F 指示向右偏移 0.1左右为正常状态注意：电箱上电压表 V 与频率表 F 不在正常状态时，切勿使用！出厂设备已调试在正常状态设备图片无锡迅克机械设备有限公司第 四 章 安 装 与 调 试1 机 器 工 作 原 理 ：将 220V/50Hz 或 38

5、0V/50Hz 的 电 源 供 电 ， 转 化 20K Hz 或 15K Hz 的 高 压 电 能 ， 利 用 换 能 器 转 换 成 机 械 能 ， 机 械 振 动 增 幅 器 放 大经 焊 头 传 递 至 被 加 工 物 体 ， 利 用 空 气 压 力 ， 产 生 工 件 接 触 面 加 压摩 擦 熔 接 的 效 果 。2 安 装 程 序将 厂 方 配 制 的 线 缆 分 别 连 接 电 箱 和 焊 接 机 座 ， 并 拧 紧 。调 整 机 座 高 度 并 拧 紧 机 体 固 定 把 手观 察 手 柄 上 焊 接 按 钮 是 否 复 位 ， 如 未 ， 请 复 位连 接 好 气 源 及 电

6、 源 ， 并 接 好 地 线将 焊 头 与 底 模 之 间 接 触 面 擦 拭 干 净 ， 检 查 焊 头 是 否 拧 紧 并 准 备无锡迅克机械设备有限公司就 绪 。操 作 前 ， 请 务 必 做 超 声 波 检 测 （ 请 参 考 第 五 章 电 箱 操 作 ） ，以 确 定 电 箱 、 频 率 与 换 能 器 系 统 机 械 谐 振 频 率 一 致 （ 请 保 留 现 场资 料 ） 。 尤 其 是 更 换 焊 头 或 改 变 输 出 振 幅 之 后 ， 不 可 忽 视 。3 超 声 波 检 测为 了 达 到 最 佳 的 使 用 效 果 并 维 护 本 机 的 性 能 ， 调 整 电 箱

7、与 换 能器 系 统 的 谐 振 ， 非 常 重 要 。（ 1） 调 谐 前 ， 确 保 焊 头 与 增 幅 器 之 间 必 须 锁 紧 。 调 谐 时 ，焊 头 不 要 接 触 其 他 物 品 。（ 2） 打 开 电 源 开 关 ， 此 时 电 源 指 示 灯 亮（ 3） 按 下 超 声 波 测 试 开 关 （ 试 音 ） ， 并 注 视 负 载 表 （ 电 压表 “V”不 可 大 于 2 小 格 ， 振 幅 表 “F”向 右 0.1 则按 下 试 音 按 钮 要 非 常 短 ） ， 调 整 频 率 调 节 旋 钮 ， 左 右旋 转 直 到 负 载 表 在 正 常 范 围注 意 ：（ 1）

8、调 整 频 率 调 节 时 ， 负 载 表 电 压 表 大 小 变 化 ， 并 非 表 示 功率 输 出 大 小 ， 只 表 示 电 箱 与 换 能 器 系 统 谐 振 程 度 （ 电 压 越 小 ，谐 振 越 好 ） 。（ 2） 负 载 表 空 载 时 ， 表 示 谐 振 程 度 ； 带 负 载 时 ， 表 示 输 出 能量 。无锡迅克机械设备有限公司（ 3） 调 谐 时 ， 如 发 现 电 压 表 和 频 率 表 2 个 指 示 表 偏 离 太 多 ，回 原 点 速 度 缓 慢 ， 则 5 秒 之 后 ， 调 整 频 率 调 节 旋 钮 ， 再 次 做 超声 波 检 测 。（ 4） 正 确

9、 的 频 率 调 节 非 常 重 要 ， 如 果 无 法 达 到 正 常 状 态 ， 请参 照 故 障 检 修 表 ， 不 可 勉 强 使 用 ， 以 免 损 坏 机 器 。4 调 模为 了 达 到 高 的 焊 接 质 量 ， 焊 头 与 底 模 的 平 行 度 、 垂 直 度 很 关 键 ，需 要 仔 细 调 整 到 最 佳 状 态 ， 出 厂 时 设 备 已 调 整 好在 以 下 情 形 需 要 调 整 焊 头 、 底 模 的 平 行 度 、 垂 直 度 等 间 隙 均 匀（ 1） 更 换 新 的 模 具（ 2） 调 整 新 的 工 作 面调 模 的 具 体 方 法 ：1 将 工 作 气

10、压 调 整 到 23 兆 帕 ， 利 用 “定 位 ”开 关 升 降 焊 头反 复 校 准 焊 头 与 底 模2 校 准 好 焊 头 与 底 模 之 后 ， 将 焊 头 内 部 锁 紧3 调 整 焊 接 、 延 时 时 间 ， 气 压 、 试 焊 样 件4 观 察 样 件 ， 如 焊 接 不 均 匀 ， 则 需 要 仔 细 校 准 焊 头 和 底 模 的 平衡 以 及 吻 合 程 度第 五 章 机 座 、 电 箱 操 作无锡迅克机械设备有限公司（1）刀口间隙调整，如下图所示：调整步骤：a 松开底模固定螺丝，将焊头拉到下始点在把塞尺塞入焊头与刀口侧面，手动推住底模然后将四个紧固螺丝锁定即可b 按

11、下定位按钮来回动作几次测试焊头与底模是否有摩擦注意：焊头与底模刀口侧面的间隙要调整好在使用，否侧影响焊头使用寿命(2) 拆卸安装焊头0.02 厚的塞尺无锡迅克机械设备有限公司操作步骤：开口扳手卡住焊头两个平面即可拆下焊头向左- 拆向右- 紧注意：焊头安装必须牢固，安装方法：需用500mm的加力杆、成年人手动旋转到底测试焊头紧固的方法：按下电箱红色试音按钮，没有响亮的尖叫声即可(3) 焊头工作面的调整无锡迅克机械设备有限公司(4) 焊头工作面调整步骤a 将5号内六角扳手插入标识的孔内松开紧固螺丝可旋转焊头b 重复动作一步骤完成焊头刀口侧面的间隙(5) 焊头使用要求此孔为放入内六角扳手，松开螺丝可

12、转动焊头无锡迅克机械设备有限公司a 焊头使用长度为30mm（可分四处使用）b 四处循环使用c 焊头与刀口侧面间隙为0.02d 严禁空按焊接按钮电箱操作说明无锡迅克机械设备有限公司名称：频率调节器操作说明：点动按下试音按钮，振幅表指针在 00.1 之间为正常状态当按下试音按钮振幅表不在 00.1 之间，则此时说明不在谐振状态，需调节此“频率调节器”旋钮（左旋或右旋）达到正常状态注意：正常生产时不要旋动此旋钮，只有在调试和定期音波检测时使用无锡迅克机械设备有限公司参数指示“F”：振幅表正常状态：点动按下试音按钮，指针示数为 00.1 之间注意：点动按下试音按钮，指针示数不在 00.1 之间为非正常

13、状态不可焊接无锡迅克机械设备有限公司参数指示“V”：电压表正常状态：按下试音按钮，指针示数为 20V 左右注意：按下试音按钮，指针示数超过 40V 为非正常状态不可焊接定位： 按下此按钮，气缸动作试音： 按下此按钮（点动）为音波检测，正常状态为“电压表指针示数为 20V 左右，振幅表指针在00.1 之间”无锡迅克机械设备有限公司焊接时间：当前焊接时间为 300MS，指焊头振动的时间，出厂之前会根据客户提供的样品测试出一组参考数据，客户可根据提供的参考数据进行焊接延时时间：指气缸开始动作到焊头发振的时间，根据气缸的行程和速度来调节，一般时间为50100MS无锡迅克机械设备有限公司名称：气压调节及

14、显示作用：用来调节焊接时所需要的压力，通常情况压力在0.2Mpa0.5 Mpa根据产品不同提供的焊接压力也不同注意：出厂时会根据客户样品确定焊接压力无锡迅克机械设备有限公司第 六 章 不 良 情 况 之 处 理问 题 描 述 原 因 解 决 办 法无锡迅克机械设备有限公司第 七 章 焊 接 状 况 处 理焊 接 现 象 原 因 解 决 方 法焊 接 过 度 输 入 工 作 能 量 过 多 1 降 低 工 作 压 力2 减 少 焊 接 时 间3 降 低 振 幅 段 数4 减 缓 焊 头 下 降 速 度焊 接 不 足 输 入 工 作 能 量 太 少 1 增 加 工 作 压 力2 加 长 焊 接 时

15、 间3 增 加 振 幅 段 数4 使 用 较 大 功 率 机 型5 模 具 消 耗 能 量 -更 换 模 具工 件 扭 曲 变 形 1 检 查 工 件 尺 寸 是 否 差 异2 检 查 操 作 条 件 是 否 造 成工 作 物 变 形3 调 整 缓 动 速 度 或 压 力焊 头 、 底 座 、 工 件 之间 接 触 不 平 点1 导 能 点 重 新 设 计 ， 使 高度 一 致2 调 整 模 具 水 平3 检 查 操 作 条 件 是 否 确 实4 检 查 工 件 形 状 尺 寸焊 接 不 均侧 面 弯 曲 1 工 件 加 强 筋2 修 改 治 具 ， 避 免 工 件 向外 弯 曲无锡迅克机械设

16、备有限公司底 座 支 撑 不 确 实 1 在 必 要 处 改 善 支 撑 点2 底 模 重 新 设 计3 更 换 硬 质 底 座工 件 误 差 太 大 1 锁 紧 工 件 公 差2 重 新 修 改 工 件 尺 寸3 检 查 操 作 条 件 (压 力 、 延迟 时 间 、 焊 接 时 间 等 )焊 接 结 果 不 一 致表 面 烧 伤结 合 面 出 现 溢 料焊 接 时 ， 内 部 零 件 受 损 振 幅 太 大 降 低 振 幅无锡迅克机械设备有限公司焊 接 时 间 过 长 1 增 加 振 幅 和 压 力 ， 以 减少 焊 接 时 间 的 受 损2 调 整 下 降 速 度 延 迟 时 间工 件

17、吸 收 过 多 能 量 1 降 低 振 幅2 降 低 压 力3 减 少 焊 接 时 间4 使 用 能 量 控 制 器零 件 组 合 不 当 ， 太 接近 焊 接 区 域1 确 定 内 部 零 件 适 当 组 合2 移 动 内 部 零 件 ， 避 开 焊接 区 域3 设 计 治 具 抵 消 局 部 能 量内 角 过 尖 锐 修 改 锐 角内 应 力 检 讨 工 件 设 计焊 接 时 ， 内 部 零 件 受 损操 作 条 件 不 当 检 讨 操 作 条 件振 幅 过 大 降 低 振 幅焊 接 时 间 过 长 增 加 振 幅 或 压 力 ， 以 减 少 焊接 时 间工 件 表 面 中 心 受 损焊

18、头 形 状 及 配 合 1 变 更 焊 头2 检 查 焊 头 与 工 件 贴 合 度无锡迅克机械设备有限公司第 八 章 焊 接 机 保 养 与 维 护1 焊 头 、 底 砧 及 工 作 物 常 保 持 清 洁2 定 期 检 查 电 缆 头 是 否 松 动3 定 期 清 洗 空 气 滤 清 器 ， 应 使 用 清 洁 剂 或 水 ， 不 可 使 用 挥 发 性 溶剂 。4 机 械 定 期 擦 拭 ， 但 不 可 使 用 液 体 清 洗 ， 电 箱 上 方 勿 重 压 或 放 置流 体 物 。5 工 作 场 所 保 持 空 气 流 通 ， 周 围 温 度 不 可 过 高 。 （ 40C 以 下 ）

19、6 运 动 组 件 定 期 抹 油 ， 并 保 持 清 洁 。7 搬 动 机 器 时 ， 电 箱 应 与 机 体 分 离 （ 拆 开 电 缆 插 座 ） ， 搬 动 须 小心 ， 勿 受 撞 击 。8 长 时 间 不 使 用 时 ， 请 将 本 机 外 观 擦 拭 ， 上 油 保 养 ， 置 于 干 燥 通风 场 所 。第 九 章 机 器 故 障 与 分 析1 故 障 的 检 查 原 则机 器 故 障 检 查 的 最 基 本 方 法 采 用 零 部 件 互 换 法 。故 障 现 象 引 起 原 因当 系 统 接 上 电 源 时 ， 保 险 丝 熔 断 1 电 源 没 有 真 正 接 上无锡迅克

20、机械设备有限公司2 电 源 开 关 或 指 示 灯 坏3 保 险 丝 断工 作 过 程 中 ， 保 险 丝 熔 断 1 保 险 丝 容 时 量 小2 电 压 不 正 常工 作 过 程 中 ， 保 险 丝 熔 断 3 风 扇 马 达 坏4 滤 波 电 容 坏5 功 率 管 坏6 整 流 器 坏7 其 他 短 路 故 障按 下 按 钮 ， 没 有 反 应 1 气 动 气 压 过 低2 电 磁 阀 、 启 动 按 钮 、 触 发 开 关 故 障3 接 插 件 脱 落4 其 他 断 路 现 象焊 头 下 降 ， 但 没 有 超 声 波 发 射 程 序 控 制 板 坏没 有 超 声 波 发 射 ， 但

21、程 序 动 作 正 常 ，负 载 表 上 的 读 数 与 无 装 换 能 器 组 时 读数 相 近换 能 器 接 触 不 良超 声 波 不 停 止 ， 焊 接 不 缩 回 程 序 控 制 板 坏超 声 波 发 射 到 焊 接 ， 但 负 载 表 无 指 示 指 示 表 坏 或 连 接 线 断 开接 触 焊 接 机 外 壳 ， 有 轻 微 触 电 感 1 接 地 不 正 确2 电 源 线 破 裸第 十 章 参 考 资 料超 声 波 金 属 焊 接 机 由 来超 声 波 金 属 焊 接 机 英 文 注 释 ： Ultrasonic metal welding machine，超 声 波 金 属 焊

22、 接 是 19 世 纪 30 年 代 偶 然 发 现 的 。 当 时 在 作 电 流 点 焊 电 极 加 超声 振 动 试 验 时 ， 发 现 不 通 电 流 也 能 焊 接 上 ， 因 而 发 展 了 超 声 金 属 冷 焊 技 术 。超 声 波 焊 接 虽 然 发 现 较 早 ， 但 是 到 目 前 为 止 ， 其 作 用 机 理 还 不 是 很 清 楚 。 它无锡迅克机械设备有限公司类 似 于 摩 擦 焊 ， 但 有 区 别 ， 超 声 焊 接 时 间 很 短 ， 温 度 低 于 再 结 晶 ； 它 与 压 力焊 也 不 相 同 ， 因 为 所 加 的 静 压 力 比 压 力 焊 小 的

23、 多 。 一 般 认 为 在 超 声 波 焊 接 过程 中 的 初 始 阶 段 ， 切 向 振 动 出 去 金 属 表 面 的 氧 化 物 ， 并 是 粗 糙 表 面 的 突 出 部分 产 生 反 复 的 微 焊 和 破 坏 的 过 程 而 使 接 触 面 积 增 大 ， 同 时 使 焊 区 温 度 升 高 ，在 焊 件 交 界 面 产 生 塑 性 变 形 。 这 样 在 接 触 压 力 的 作 用 下 ， 相 互 接 近 到 原 子 引力 能 够 发 生 作 用 的 距 离 时 ， 即 形 成 焊 点 。 焊 接 时 间 过 长 ， 或 超 声 波 振 幅 过 大会 使 焊 接 强 度 下

24、降 ， 甚 至 破 坏 。 超 声 波 金 属 焊 接 机 原 理超 声 波 金 属 焊 接 是 利 用 额 每 秒 钟 数 万 次 的 高 频 振 动 波 传 递 到 两 个 需 焊 接的 金 属 工 件 表 面 ， 再 施 以 一 定 的 压 力 ， 使 金 属 表 面 相 互 摩 擦 而 形 成 分 子 层 之间 的 熔 合 ， 达 到 焊 接 的 目 的 。 超 声 波 金 属 焊 接 机 技 术 要 求超 声 波 金 属 焊 接 机 和 超 声 波 塑 料 焊 接 机 到 底 有 哪 些 不 同 呢 ？ 1. 首 先 ， 工 作 方 式 不 一 样 。 通 常 ， 超 声 波 塑 料

25、 焊 接 中 焊 头 振 动 方 向 垂直 于 焊 位 ， 超 声 波 金 属 焊 接 中 焊 头 振 动 方 向 平 行 于 焊 位 。 有 些 特 殊 情 况 下 ，塑 料 焊 也 可 采 用 平 行 方 向 ， 如 较 薄 的 塑 料 件 。 2. 其 次 ， 由 于 超 声 波 应 用 于 焊 接 金 属 ， 对 超 声 波 焊 接 技 术 提 出 了 更 高的 要 求 ； 相 对 于 普 通 的 塑 料 焊 接 ， 对 功 率 容 量 、 功 率 密 度 、 稳 定 性 及 自 动 化控 制 等 各 个 方 面 的 要 求 ， 不 是 同 一 个 级 别 。 现 国 内 超 声 波

26、塑 料 焊 接 用 发 生 器基 本 都 采 用 自 激 式 电 路 ， 典 型 代 表 为 ： 8400、 8700 全 桥 电 路 及 台 湾 机 器 常用 的 半 桥 电 路 ， 显 著 特 点 为 有 个 调 谐 电 感 。 如 果 将 现 有 的 用 于 塑 料 焊 接 的 成熟 技 术 直 接 转 嫁 到 金 属 焊 上 ， 其 技 术 上 的 先 天 不 足 ， 将 导 致 产 品 的 不 稳 定 使用 ； 其 唯 一 的 优 势 就 是 价 格 便 宜 ， 但 对 于 金 属 焊 本 身 的 高 要 求 ， 这 点 优 势 是很 苍 白 的 。 1 高 功 率 容 量 、 稳

27、定 的 超 声 波 发 生 器 ： 稳 定 的 超 声 波 发 生 器 首 先 要 求 为 ： 频 率 自 动 跟 踪 。 频 率 自 动 跟 踪 能 保 证换 能 器 系 统 能 工 作 在 谐 振 状 态 ， 即 焊 头 振 幅 的 最 大 化 。 采 用 频 率 自 动 跟 踪 技术 ， 更 换 模 具 及 工 作 时 无 须 调 频 ， 才 是 用 于 金 属 焊 的 基 本 要 求 。 有 可 调 电 感手 动 调 频 率 的 设 备 ， 基 本 都 满 足 不 了 要 求 。 稳 定 的 超 声 波 发 生 器 还 要 要 求 ： 恒 振 幅 功 能 及 振 幅 的 无 级 可 调

28、 。 恒 振 幅功 能 ， 它 能 保 证 焊 接 的 一 致 性 ， 为 稳 定 生 产 的 关 键 ； 振 幅 的 无 级 可 调 是 保 障无锡迅克机械设备有限公司设 备 用 途 的 基 本 ， 例 如 在 同 一 设 备 上 通 过 参 数 调 整 既 能 焊 铜 ， 也 能 焊 铝 材 料 。高 功 率 容 量 ： 金 属 焊 相 对 于 塑 料 焊 ， 要 求 高 的 能 量 密 度 ， 必 然 有 相 对 高的 功 率 容 量 ， 如 20kHz 的 机 器 ， 基 本 上 要 求 3000W 以 上 的 功 率 容 量 。 很 多公 司 对 于 功 率 容 量 经 常 出 现

29、虚 假 标 称 ， 那 我 们 只 需 和 他 们 所 做 的 塑 料 焊 机 比较 一 下 即 可 ， 因 为 塑 料 焊 机 标 称 太 高 是 无 人 信 的 。 2 高 品 质 焊 头 ： 金 属 焊 作 为 工 业 用 途 ， 必 然 要 求 高 寿 命 的 焊 头 。 3 高 品 质 换 能 器 ： 如 20kHz 的 换 能 器 ， 必 须 能 长 期 承 受 3kw 以 上 负载 。 很 多 公 司 的 换 能 器 ， 用 普 通 塑 料 焊 的 换 能 器 ， 外 观 上 很 难 分 辨 ， 这 是 不负 责 任 的 做 法 。 4 优 质 控 制 系 统 ： 具 有 焊 接

30、 能 量 、 时 间 、 高 度 三 种 基 本 控 制 模 式 ， 多种 质 控 软 件 满 足 不 同 需 求 。 超 声 波 金 属 焊 接 机 特 点 和 优 缺 点 ：特 点 ：(1)、 两 被 焊 接 物 体 重 叠 ,经 超 声 振 动 加 压 接 合 成 固 态 形 式 ,接 合 时 间 短 ,且接 合 部 分 不 产 生 铸 造 组 织 （ 粗 糙 面 ） 缺 陷 。 (2)、 超 声 焊 与 电 阻 焊 方 法 比 较 ， 模 具 寿 命 长 ， 模 具 整 修 与 替 换 时 间 少 ，而 且 易 于 实 现 自 动 化 。 (3)、 同 种 金 属 不 同 种 金 属

31、之 间 均 可 以 进 行 超 声 焊 接 ， 与 电 气 焊 相 比 耗费 能 量 少 得 多 。 (4)、 超 声 焊 与 其 他 压 焊 相 比 ， 要 求 压 力 较 小 ， 且 变 型 量 在 10%以 下 ，而 冷 压 焊 其 工 件 变 形 量 达 40%-90%。 (5)、 超 声 焊 接 不 像 其 他 焊 接 那 样 要 求 进 行 被 焊 表 面 的 预 处 理 及 焊 后 的后 处 理 。 (6)、 处 理 超 声 焊 接 无 需 助 焊 剂 、 金 属 填 料 、 外 部 加 热 等 外 部 因 素 。 (7)、 超 声 焊 接 可 以 使 材 料 的 温 度 效 应

32、 降 到 最 低 （ 焊 区 的 温 度 不 超 过 被焊 金 属 绝 对 熔 化 温 度 的 50%） ,从 而 不 使 金 属 结 构 变 化 ， 因 此 很 适 合 电 子 领域 中 的 焊 接 应 用 。 优 点 ：熔 合 强 度 高 ； 接 近 冷 态 加 工 、 工 件 不 退 火 、 无 氧 化 痕 迹 ； 焊 接 后 导 电 性 好 ， 电 阻 系 数 极 低 或 近 乎 零 ； 无锡迅克机械设备有限公司对 焊 接 金 属 表 面 要 求 低 ， 氧 化 或 电 镀 均 可 焊 接 ； 焊 接 时 间 短 ， 不 需 任 何 助 焊 剂 、 气 体 、 焊 料 。 焊 接 无

33、火 花 ， 环 保 安 全 。 缺 点 ：是 所 焊 接 金 属 件 不 能 太 厚 ， 焊 点 不 能 太 大 ， 需 要 加 压 。 超 声 波 金 属 焊 接 机 应 用 ：适 用 于 铜 、 铝 、 锡 、 镍 、 金 、 银 、 钼 、 不 銹 钢 等 有 色 金 属 材 料 薄 板 、 细棒 、 丝 、 片 、 带 等 材 料 实 施 瞬 间 焊 接 ， 总 厚 度 可 达 2-4mm。 超 声 波 金 属 焊 接 的 应 用 举 例 ：镍 氢 电 池 镍 网 与 镍 片 互 熔 。 锂 电 池 、 聚 合 物 电 池 铜 箔 与 镍 片 互 熔 ， 铝箔 与 铝 片 互 熔 。

34、电 线 互 熔 ， 偏 结 成 一 条 与 多 条 互 熔 ， 线 束 焊 接 。 电 线 与各 种 电 子 元 件 、 接 点 、 连 接 器 互 熔 。 各 种 家 电 用 品 、 汽 车 用 品 的 大 型 散 热座 、 热 交 换 鳍 片 、 蜂 巢 心 的 互 熔 。 电 子 元 器 件 引 线 、 继 电 器 、 电 磁 开 关 、无 熔 丝 开 关 等 大 电 流 接 点 ， 异 种 金 属 片 的 互 熔 。 金 属 管 的 封 尾 、 切 断 可 水 、气 密 。 超 声 波 金 属 焊 接 机 基 础 知 识1、 超 声 波 金 属 焊 接 机 是 利 用 高 频 振 动

35、波 传 递 到 两 个 需 焊 接 的 金 属 表 面 ，在 加 压 的 情 况 下 ， 使 两 个 金 属 表 面 相 互 摩 擦 而 形 成 分 子 层 之 间 的 熔 合 ， 其 优点 在 于 快 速 、 节 能 、 熔 合 强 度 高 、 导 电 性 好 、 无 火 花 、 接 近 冷 态 加 工 ； 缺 点是 所 焊 接 金 属 件 不 能 太 厚 （ 一 般 小 于 或 等 于 5mm） 、 焊 点 位 不 能 太 大 、 需 要加 压 。 2、 焊 接 优 点 ： 1） 、 焊 接 材 料 不 熔 融 ， 不 脆 弱 金 属 特 性 。 2） 、 焊 接 后 导 电 性 好 ，

36、电 阻 系 数 极 低 或 近 乎 零 。 3） 、 对 焊 接 金 属 表 面 要 求 低 ， 氧 化 或 电 镀 均 可 焊 接 。 4） 、 焊 接 时 间 短 ， 不 需 任 何 助 焊 剂 、 气 体 、 焊 料 。 5） 、 焊 接 无 火 花 ， 环 保 安 全 。 3、 超 声 波 金 属 焊 接 适 用 产 品 ： 1） 、 镍 氢 电 池 镍 氢 电 池 镍 网 与 镍 片 互 熔 与 镍 片 互 熔 。 . 无锡迅克机械设备有限公司2） 、 锂 电 池 、 聚 合 物 电 池 铜 箔 与 镍 片 互 熔 ， 铝 箔 与 铝 片 互 熔 。 . 3） 、 电 线 互 熔 ，

37、 偏 结 成 一 条 与 多 条 互 熔 。 4） 、 电 线 与 名 种 电 子 元 件 、 接 点 、 连 接 器 互 熔 。 5） 、 名 种 家 电 用 品 、 汽 车 用 品 的 大 型 散 热 座 、 热 交 换 鳍 片 、 蜂 巢 心 的互 熔 。 6） 、 电 磁 开 关 、 无 熔 丝 开 关 等 大 电 流 接 点 ， 异 种 金 属 片 的 互 熔 。 7） 、 金 属 管 的 封 尾 、 切 断 可 水 、 气 密 。 4、 振 幅 参 数 振 幅 对 于 需 要 焊 接 的 材 料 来 说 是 一 个 关 键 参 数 ， 相 当 于 铬 铁 的 温 度 ， 温度 达

38、不 到 就 会 熔 接 不 上 ， 温 度 过 高 就 会 使 原 材 料 烧 焦 或 导 致 结 构 破 坏 而 强 度变 差 。 因 为 每 一 间 公 司 选 择 的 换 能 器 不 同 ， 换 能 器 输 出 的 振 幅 都 有 所 不 同 ，经 过 适 配 不 同 变 比 的 变 幅 杆 及 焊 头 ， 能 够 校 正 焊 头 的 工 作 振 幅 以 符 合 要 求 ，通 常 换 能 器 的 输 出 振 幅 为 1020 m， 而 工 作 振 幅 一 般 为 30 m 左 右 ， 变幅 杆 及 焊 头 的 变 比 同 变 幅 杆 及 焊 头 的 形 状 ， 前 后 面 积 比 等 因

39、 素 有 关 ， 形 状 来说 如 指 数 型 变 幅 、 函 数 型 变 幅 、 阶 梯 型 变 幅 等 ， 对 变 比 影 响 很 大 ， 前 后 面 积比 与 总 变 比 成 正 比 。 贵 公 司 选 用 的 是 不 同 公 司 品 牌 的 焊 接 机 ， 最 简 单 的 方 法是 按 已 工 作 的 焊 头 的 比 例 尺 寸 制 作 ， 能 保 证 振 幅 参 数 的 稳 定 。 5、 频 率 参 数 任 何 公 司 的 超 声 波 焊 接 机 都 有 一 个 中 心 频 率 ， 例 如 20KHz、 40 KHz 等 ，焊 接 机 的 工 作 频 率 主 要 由 换 能 器 （

40、Transducer） 、 变 幅 杆 （ Booster） 、 和焊 头 （ Horn） 的 机 械 共 振 频 率 所 决 定 ， 发 生 器 的 频 率 根 据 机 械 共 振 频 率 调 整 ，以 达 到 一 致 ， 使 焊 头 工 作 在 谐 振 状 态 ， 每 一 个 部 份 都 设 计 成 一 个 半 波 长 的 谐振 体 。 发 生 器 及 机 械 共 振 频 率 都 有 一 个 谐 振 工 作 范 围 ， 如 一 般 设 定 为0.5 KHz， 在 此 范 围 内 焊 接 机 基 本 都 能 正 常 工 作 .我 们 制 作 每 一 个 焊 头 时 ，都 会 对 谐 振 频

41、率 作 调 整 ， 要 求 做 到 谐 振 频 率 与 设 计 频 率 误 差 小 于 0.1 KHZ， 如 20KHz 焊 头 ， 我 们 焊 头 的 频 率 会 控 制 在 19.9020.10 KHz， 误 差为 5。 6、 节 点 焊 头 、 变 幅 杆 均 被 设 计 为 一 个 工 作 频 率 的 半 波 长 谐 振 体 ， 在 工 作 状 态 下 ，两 个 端 面 的 振 幅 最 大 ， 应 力 最 小 ， 而 相 当 于 中 间 位 置 的 节 点 振 幅 为 零 ， 应 力最 大 。 节 点 位 置 一 般 设 计 为 固 定 位 ， 但 通 常 的 固 定 位 设 计 时

42、厚 度 要 大 于3mm， 或 者 是 凹 槽 固 定 ， 所 以 固 定 位 并 不 是 一 定 为 零 振 幅 ， 这 样 就 会 引 致 一些 叫 声 和 一 部 分 的 能 量 损 失 ， 对 于 叫 声 通 常 用 橡 胶 圈 同 其 它 部 件 隔 离 ， 或 采用 隔 声 材 料 进 行 屏 蔽 ， 能 量 损 失 在 设 计 振 幅 参 数 时 予 以 考 虑 。 7、 网 纹 无锡迅克机械设备有限公司超 声 波 金 属 焊 接 通 常 会 在 焊 接 位 表 面 ， 底 座 表 面 设 计 网 纹 ， 网 纹 设 计 的目 地 在 于 防 止 金 属 件 的 滑 动 ， 尽

43、可 能 将 能 量 传 递 到 熔 接 位 。 网 纹 设 计 一 般 有方 形 、 菱 形 、 条 形 网 纹 。 黄 金 手 饰 等 金 属 包 覆 焊 头 与 底 座 根 椐 要 求 不 能 设 计纹 路 ， 网 纹 的 大 小 与 深 浅 根 据 具 体 的 焊 接 材 料 要 求 来 确 定 。 8、 加 工 精 度 超 声 波 焊 头 因 为 工 作 于 高 频 振 动 情 况 下 ， 应 尽 量 保 持 一 个 对 称 设 计 ， 以避 免 声 波 传 递 的 不 对 称 性 导 致 的 不 均 衡 应 力 及 横 向 振 动 （ 我 们 所 用 于 焊 接 的焊 头 利 用 的

44、 是 超 声 波 振 动 的 纵 向 传 递 ， 对 于 整 个 谐 振 系 统 而 言 ） ， 不 均 衡 振动 能 导 致 焊 头 发 热 及 断 裂 。 超 声 波 焊 接 应 用 于 不 同 行 业 对 加 工 精 度 要 求 是 不同 的 ， 对 于 特 别 薄 的 工 件 如 锂 离 子 电 池 极 片 与 极 耳 的 焊 接 、 金 箔 等 的 包 覆 等对 加 工 精 度 的 要 求 非 常 高 ， 我 们 所 有 的 加 工 设 备 均 采 用 数 控 设 备 （ 如 加 工 中心 等 ） ， 这 样 才 能 保 证 加 工 出 来 的 精 度 符 合 要 求 。 9、 使

45、用 寿 命 一 只 焊 头 的 使 用 寿 命 关 键 决 定 于 两 个 方 面 ： 一 、 材 料 ， 二 、 工 艺 材 料 方 面 ： 超 声 波 焊 接 要 求 金 属 材 料 有 柔 顺 性 好 （ 声 波 传 递 过 程 中 机 械损 耗 小 ） 好 的 特 点 ， 所 以 最 常 用 的 材 料 为 铝 合 金 及 钛 合 金 ， 但 超 声 波 金 属 焊接 要 求 焊 头 耐 磨 损 （ 要 求 较 高 的 硬 度 ） ， 使 材 料 的 选 择 变 得 比 较 困 难 ， 因 为硬 度 和 韧 性 似 乎 是 天 生 对 立 的 ， 这 就 要 求 我 们 选 择 非 常

46、 高 要 求 的 材 料 ， 我 们选 择 的 优 质 钢 村 料 能 够 比 较 好 地 解 决 这 个 矛 盾 ， 使 焊 头 的 有 效 寿 命 尽 量 地 提高 。 工 艺 方 面 :包 括 有 加 工 工 艺 及 后 续 处 理 工 艺 ， 加 工 工 艺 在 前 面 已 详 细 描述 过 ， 后 续 处 理 包 括 热 处 理 及 参 数 的 修 整 ， 基 于 我 公 司 选 择 的 材 料 ， 我 们 有独 创 的 热 处 理 工 艺 去 保 证 ； 在 每 一 个 焊 头 制 作 完 成 后 ， 单 独 都 要 进 行 参 数 的测 定 及 调 整 ， 以 保 证 出 品 。

47、 10、 金 属 相 熔 性 上 图 互 熔 性 谨 供 参 考 ， 具 体 应 以 实 验 为 准 二 、 故 障 分 析1、 发 热 焊 头 在 工 作 时 会 有 一 定 的 发 热 现 象 ， 这 是 由 于 材 料 本 身 的 机 械 损 耗 及 焊件 发 热 传 导 所 致 。 焊 头 发 热 是 否 正 常 判 断 标 准 为 不 带 负 载 （ 即 不 接 触 工 件 ）时 ， 连 续 发 射 超 声 波 半 小 时 以 上 ， 温 度 不 能 够 超 过 50-70 ， 如 发 热 历 害 ，证 明 焊 头 已 损 坏 或 材 料 不 合 格 ， 需 要 更 换 。 2 啸

48、叫 当 焊 头 工 作 时 出 现 啸 叫 时 ， 应 分 析 以 下 原 因 ： 无锡迅克机械设备有限公司 安 装 螺 丝 是 否 已 松 动 焊 头 是 否 产 生 裂 纹 焊 头 是 否 和 不 应 接 触 的 物 件 相 接 触 。 2、 过 载 当 发 生 器 发 出 过 载 警 报 时 ， 应 按 如 下 步 骤 进 行 检 查 ： 空 载 测 试 ， 如 工 作 电 流 正 常 ， 则 可 能 是 焊 头 接 触 到 不 应 接 触 的 物 件或 焊 头 与 焊 座 之 间 的 参 数 调 节 出 现 故 障 。 空 载 测 试 不 正 常 时 ， 应 首 先 观 察 焊 头 是

49、 否 有 裂 纹 ， 安 装 是 否 牢 固 ，然 后 拆 下 焊 头 再 进 行 空 载 测 试 ， 排 除 是 否 是 换 能 器 +变 幅 杆 出 现 问 题 ， 一 步步 进 行 排 除 。 排 除 掉 换 能 器 +变 幅 杆 出 现 故 障 的 可 能 性 后 ， 将 新 的 焊 头 拆 换以 判 断 。 有 时 会 出 现 空 载 测 试 正 常 ， 而 不 能 正 常 工 作 的 情 况 ， 有 可 能 是 焊 头等 声 能 原 件 内 部 发 生 变 化 ， 导 致 声 能 传 递 不 畅 ， 这 里 有 一 个 比 较 简 单 的 判 断方 法 ： 手 触 摸 法 。 正 常 工 作 的 焊 头 或 变 幅 杆 表 面 工 作 时 振 幅 是 非 常 均 匀 的 ，手 摸 上 去 是 丝 绒 般 的 顺 滑 ， 当 声 能 传 递 不 畅 时 ， 用 手 摸 上 去 会 有 气 泡 或 毛 刺的 感 觉 ， 这 时 就 要 采 用 排 除 法 去 排 除 有 问 题 的 部 件 。 发 生 器 不 正 常 时 ， 也 能产 生 同 样 的 情 况 ， 因 为 正 常 来 说 检 测 换 能 器 输 入 波 形 时 应 为 顺 滑 的 正 弦 波 ，当 正 弦 波 上 有 尖