超声波焊接工艺标准

XX新宝电器股份XX

作业指导书

文件名称：超声波焊接工艺标准

文件编号：71-02-WI-003

生效日期：2011年06月15日

版本号：A

适用X围：所有超声波熔接作业

受控正本受控副本

编制：彭志云

审核：

批准：

适用于各分公司所有超声波焊接作业。

3 人员要求：

3.1超声波焊接岗位作业人员上岗条件必须满足：

3.1.1初中以上学历，入职1个月以上的员工。

3.1.2工作态度积极，有上进心并有较强的学习能力，有长期为公司服务的意愿。

3.2员工必须经过理论知识和实际操作培训并经考核合格，取得该关键岗位上岗XX后方可正式上岗。

3.2.1超声波焊接工序作业人员上岗前要进行理论知识的培训，培训主要内容包括：一线超声波焊接员工对焊接原理，

焊接过程，焊接方法，焊接质量的评定等；并现场指导员工操作，教会员工具体的操作步骤；对作业产生的不良品的辨别及处理方法等；最后是对员工进行本工序其它要求培训：厂牌要与上岗证配套使用，关键工位标识牌的正确配戴，作业指导书的识别，关键工序WI的X贴等，并安排对所培训的内容进行具体的实际操作

3.2.2 IE部对经过关键工序上岗资格培训的人员，根据人员实际所具备的相关条件及培训结果如实填写《关键工序

上岗资格评定表》并建立档案，作为关键工序上岗的考核依据。

4 设备认识：

4.1什么是超声波焊接

超声波焊接是一种快捷，干净，有效的装配工艺，用来装配处理热塑性塑料配件，及一些合成构件的方法。目前被运用的塑胶制品与之间的粘结，塑胶制品与金属配件的粘结及其它非塑胶材料之间的粘结！它取代了溶剂粘胶机械坚固及其它的粘接工艺是一种先进的装配技术！超声波焊接不但有连接装配功能而且具有防潮、防水的密封效果

4.2超声波焊接的优点

4.2.1.节能环保

上岗证

4.2.3.成本低,效率高

4.2.4.容易实现自动化生产

4.2.

5.焊接强度高，粘接牢固

4.2.6.焊点美观，可实现无缝焊接，防潮防水，气密性好

超声波焊接机主要由如下几个分组成：发生器、气动分、程序控制分、换能器分。

发生器主要作用是将工频50HZ的电源利用电子线路转化成高频（例如20KHZ）的高压电波。

5 超声波焊接的工作原理：

超声波焊接装置是通过一个电晶体功能设备将当前50/60Hz的电频转变成20KHz或40KHz的电能高频电能，供应给转换器。转换器将电能转换成用于超声波的机械振动能，调压装置负责传输转变后的机械能至超声波焊接机的焊头。焊头是将机械振动能直接传输至需压合产品的一种声学装置！！

振动通过焊接工作件传给粘合面振动磨擦产生热能使塑胶熔化，振动会在熔融状态物质到达其介面时停止，短暂保持压力可以使熔化物在粘合面固化时产生个强分子键，整个周期通常是不到一秒种便完成，但是其焊接强度却接近是一块连着的材料。

如下图所示，振动能量从焊头传递到工件，工件之间的摩擦产生的热量将工件熔接面熔化，从而焊接成一体。

焊头

HORN 振动能

6 超声波熔接技术的应用:

6.1铆接-Staking

6.1.1标准铆接方式-Standard Profile Stake

6.1.2圆盖铆接方式-Dome Stake

工件

6.1.3咬花成型铆接方式-Knurled Stake

6.1.4平头铆接方式-Flush Stake

6.1.5中空铆接方式-Hollow Stake

6.1.6高压铆接方式-High Pressure Stake

6.1.7埋植-Insertion

6.1.8成型-Swaging/Forming

6.1.9切除-Degating

7 超声波熔接适用的材料

由超声波的工作原理我们可以知道，超声波的实际功率并不大，工作时间短，所以产生的热量有限，所以一般只适用于一些熔点较低(400℃以下)的材料。主要以热塑性的聚合物即塑料为主。我们主要了解一下各种塑料的熔接特性。一般来说，聚合物的熔点越高，其焊接所需的超音波能量越多。材料的硬度对其是否能有效传输超音速振动是很有影响的。总的说来，愈硬的材料其传导力愈强。

7.1 塑料熔接特性

材料塑料熔接特性

ABS 丙烯晴丁二烯苯乙烯共聚物质轻，兼具韧性，刚性与耐化学品性，用途广泛，热性佳，特别适合超声波溶接无论近距离或远距离熔接，均可得到良好效果。

Acrylics 硬度大、耐冲击、不受酸之作用，有高度光学明晰性，著色性良好，常用于汽车尾灯、仪表板、奖章、水龙头

8 影响超声波熔接能量的因素

8.1气压我们可以通过调压阀来调整，一般来说气压越大，能量越大

8.2下降速度超声波熔接机上有相应的旋钮，一般来说，下降速度越大能量越大

8.3 频率超声波熔接机器都有固定的频率，频率越大，能量越大

8.4 振幅振幅的变化因素比较多，就一般来说，振幅的调整可以通过调幅器和焊头的设计来达到8.5 时间我们可以调整焊接机的焊接时间，时间越长，焊接的能量越大

8.6 保压时间保压时间是在塑料熔化之后的保持气压的时间，时间越长，形成的焊点越稳定，变形越小

8.7影响超声波熔接能量的因素(频率)

换能器 Converter

作用:将电能转换成机械能

组成:陶瓷晶片和传动头

原理:电流经过换能器，令换能器内产生电磁振荡，再经过压电陶瓷片，令压电陶瓷片产生振动，振动经过金属头，传到调幅器

表面振幅: 20KHz = 0.02mm

30KHz = 0.015mm

40KHz = 0.01mm

9超声波熔接机参数调校

调整：行程速度 下降时间 机械式止动器 调幅器选择 焊头调谐 焊头——工件——底模之间的校准

调整：焊接压力 焊接时间 保压时间 被 焊 工 件 负载监控表 负载 20%至95% 过载 过载时候 工件的检查或试验