超声波塑料焊接机的振幅调节是决定焊接能量传递效率的核心环节,需结合设备结构(振幅调节方式)、焊头特性、塑料材质、工件需求综合操作,且需遵循“先匹配硬件、再软件微调”的原则,避免盲目调节导致设备损坏或焊接失效。以下是振幅调节的完整流程、方法及关键注意事项:
一、先明确:振幅的“硬件决定基础”——不可忽视的前提
超声波振幅并非仅由设备面板“随意调节”,其核心基础由换能器、变幅杆、焊头三者的“硬件组合”决定,这是调节的“上限与基准”,必须优先确认:
1. 振幅的构成逻辑
设备输出的原始振幅(换能器决定,通常固定),经“变幅杆”放大/缩小后,再通过“焊头”传递到工件,最终作用于塑料的振幅 = 换能器振幅 × 变幅杆变比 × 焊头损耗(通常忽略)。
例:换能器振幅10μm + 变幅杆变比1:2.5 → 理论振幅25μm,焊头安装后实际振幅约23~25μm(微小损耗)。
2. 焊头的“固定振幅属性”
每个焊头出厂时已标注“匹配频率”(如20kHz)和“推荐振幅范围”(如20~30μm),调节时不可超出焊头的振幅耐受上限(如焊头最大承受35μm,强行调至40μm会导致焊头开裂、寿命骤减)。
→ 操作前务必查看焊头铭牌,确认振幅调节的“安全区间”。
二、振幅调节的3种核心方式(按设备类型分类)
不同结构的超声波焊接机,振幅调节的硬件/软件操作差异较大,需针对性处理:
1. 机械调节式(多用于老式/小型设备:如15kHz、20kHz手动机型)
调节原理:通过改变“变幅杆与换能器的连接长度”或“焊头与变幅杆的间距”,物理改变振动传递路径,从而微调振幅(通常范围±5μm)。
操作步骤:
1. 断电停机,松开变幅杆与换能器的固定螺母(或焊头与变幅杆的螺丝);
2. 按需求微调:
需增大振幅:将变幅杆向换能器方向拧入1~2圈(缩短间距,增强振动传递);
需减小振幅:将变幅杆向远离换能器方向拧出1~2圈(拉长间距,削弱振动传递);
3. 拧紧固定螺母,通电后用“振幅测试仪”(如超声波振幅计)检测实际振幅,确保在目标范围(反复微调1~2次)。
注意:机械调节精度低(±1~2μm),且调节后需重新检查“频率匹配”(避免频率偏移导致设备过载),适合对振幅精度要求不高的场景(如PE/PP薄壁件点焊)。
2. 软件参数调节式(主流中高端机型:如自动生产线用30kHz、40kHz机型)
调节原理:设备内置“振幅调节模块”,通过软件改变驱动换能器的“高频电流强度”,间接控制换能器的振动幅度(调节范围宽,通常10~50μm连续可调,精度±0.5μm)。
操作步骤:
1. 开机进入设备操作界面(如触摸屏/按键面板),找到“振幅设置”菜单(英文通常为“Amplitude”);
2. 输入目标振幅值(需在焊头耐受范围内,参考材质需求):
例:焊接ABS硬壳(厚1mm),目标振幅25μm → 直接输入“25”,确认保存;
若需精细调节,可按“±1μm”步进微调(避免一次性大幅改动,如从20μm直接跳至35μm);
3. 空载测试:启动设备(不装工件),用振幅测试仪贴在焊头工作面,检测实际振幅是否与设置值一致(允许±1μm偏差,若偏差过大需校准设备);
4. 带载验证:安装工件试焊,观察焊接效果(如是否虚焊/过焊),再微调振幅(每次±2~3μm)。
优势:调节便捷、精度高,适合对振幅敏感的场景(如PC/PA66精密外壳密封焊、电子元件焊接)。
3. 振幅档位调节式(简化型机型:如玩具/小配件生产用台式机)
调节原理:设备预设3~5个固定振幅档位(如“低档15~20μm、中档20~25μm、高档25~30μm”),每个档位对应固定的硬件参数,无需精细调节。
操作步骤:
1. 根据材质/工件需求选择档位:
软塑料(PE/PP/TPU)→ 低档位(15~20μm,避免熔融过快飞溅);
硬塑料(ABS/PC/PA)→ 中/高档位(20~30μm,保证生热效率);
2. 试焊后判断:若虚焊则升一档,若过焊则降一档(无中间微调,适合简单工件批量生产)。
三、振幅调节的“材质适配指南”(避免盲目试错)
振幅的核心作用是“提供摩擦生热的能量”,不同塑料的硬度、熔点差异大,需匹配对应的振幅范围,这是调节的“核心依据”:
塑料类型 材质特性 推荐振幅范围(μm) 调节逻辑
硬塑料(高硬度) 刚性强、熔点较高(如ABS、PC、PA66、PMMA) 25~45 需足够振幅才能快速生热,避免虚焊;若加玻纤(如PA66+30%玻纤),振幅需提高5~10μm(玻纤增强刚性,需更强振动)
软塑料(低硬度) 柔性好、熔点较低(如PE、PP、TPU、EVA) 8~20 振幅过高易导致塑料“过度熔融”(溢料、烧蚀),需低振幅+稍长焊接时间(平衡生热与熔融量)
混合塑料(合金) 特性介于两者之间(如ABS+PC、PC/ABS) 20~30 以“硬度更高的组分”为参考(如ABS+PC以PC为主,振幅偏向25~30μm),试焊后微调±2~3μm
薄壁/微小件 工件厚度<0.5mm(如电子连接器、微型卡扣) 15~25 振幅不宜过高(避免工件变形),优先用“低振幅+短时间”(如18μm+0.2s),靠压力辅助贴合
四、振幅调节的5个关键注意事项(避坑指南)
1. 严禁超出焊头振幅上限
焊头的振幅耐受能力有限(如20kHz焊头通常最大35μm),超出会导致焊头内部应力集中,1~2次高强度焊接就可能出现裂纹(肉眼难察觉,后续焊接会出现振幅不稳定)。
→ 若需更高振幅,需更换“高振幅耐受焊头”(如专用高强度焊头,振幅上限40μm),而非强行调节。
2. 调节后必做“振幅检测”
软件设置的“目标振幅”≠ 焊头实际振幅(可能因焊头安装松动、换能器老化导致偏差),必须用“振幅测试仪”(接触式/非接触式)实测:
接触式:将测试仪探头贴在焊头中心(工作面),启动设备,读取数值(精度±0.1μm);
非接触式:用激光振幅仪,无需接触焊头,适合精密焊头检测。
3. 与压力、时间的“联动调节”
振幅并非独立参数,需与“焊接压力、时间”配合:
高振幅(如30μm)→ 需降低压力(如0.2MPa)、缩短时间(如0.3s)(避免过焊);
低振幅(如15μm)→ 需提高压力(如0.4MPa)、延长时间(如0.8s)(保证生热足够)。
→ 单一调节振幅易导致焊接不良,需“三者联动优化”。
4. 频率匹配优先于振幅调节
振幅调节前,需确保设备“频率与焊头匹配”(如设备20kHz,焊头必须是20kHz):若频率偏移(如设备显示20.5kHz,焊头是20kHz),即使振幅调节正确,也会出现“振动不稳定”(振幅忽高忽低),导致焊接不均匀。
→ 频率偏移时,需先校准设备频率(通过“频率调节旋钮”或软件校准),再调振幅。
5. 长期使用后需重新校准振幅
设备使用6~12个月后(或焊头更换3~5次后),换能器、变幅杆的振动性能会衰减,导致“实际振幅低于设置值”(如设置25μm,实际仅20μm),需定期(每3个月)用振幅仪检测,若偏差>2μm,需通过软件或机械方式重新校准。
总结:振幅调节的“黄金流程”
1. 查焊头铭牌 → 确定振幅安全区间(如20~30μm);
2. 按材质选初始振幅(如ABS选25μm);
3. 按设备类型操作调节(软件输入/机械微调/档位选择);
4. 用振幅仪检测实际值(确保在安全区间+目标范围);
5. 试焊验证(观察外观+性能测试)→ 微调振幅(每次±2~3μm);
6. 批量焊接前,再次检测振幅稳定性(避免设备漂移)。
通过以上步骤,可精准控制振幅,既保证焊接质量(无虚焊/过焊),又延长设备/焊头寿命,尤其适合对精度要求高的场景(如医疗耗材、电子元器件焊接)。
电话:131-6611-7677 江苏省盐城市东台市服务热线:136-5511-6019 EMAIL:13166117677@qq.com
公司地址:上海市嘉定区澄浏中路1333号8幢102厂房
3839威尼斯超声波科技(上海)有限公司 沪ICP备18031947号-5 xml地图
联系电话
微信扫一扫