產(chǎn)品在超聲波焊接之后出現(xiàn)錯位該如何解決

在塑料制品的超聲波焊接中，產(chǎn)品上下殼體錯位是一個常見的問題。一般認(rèn)為在超聲波焊接過程中的初始階段，切向振動除去金屬表面的氧化物，并使粗糙表面的突出部分產(chǎn)生反復(fù)的微焊和破壞的過程而使接觸面積增大，同時使焊區(qū)溫度升高，在焊件交界面產(chǎn)生塑性變形。為什么產(chǎn)品出現(xiàn)錯位，有產(chǎn)品本身的設(shè)計(jì)問題，也有超聲波夾具的結(jié)構(gòu)問題，當(dāng)然也有超聲波機(jī)器調(diào)試的問題。但是，在一般情況下，產(chǎn)品本身具有良好的定位功能是主要的，當(dāng)錯位時，通過修改超聲波裝置的方法改善錯位現(xiàn)象只能“遲做總比不做好”，因此，當(dāng)塑料制品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該首先考慮問題。好的定位應(yīng)該實(shí)現(xiàn)這個功能：

1、當(dāng)壓力波動時，產(chǎn)物表面變形或無位錯。

2、放邊時力的方向，不發(fā)生塑性接頭表面移位。通常定位設(shè)計(jì)為直口形、凸凹形、雙V型槽形、加強(qiáng)肋形或直口內(nèi)的定位銷結(jié)構(gòu)。

在實(shí)際生產(chǎn)操作中，如果產(chǎn)品在超聲波焊接后出現(xiàn)錯位怎么辦，可以通過以下方法進(jìn)行改進(jìn)：

1、減少焊接壓力。由于壓力過大，產(chǎn)品本身難以承受，導(dǎo)致變形，界面會錯位。

2、增加底模的高度，使其在關(guān)節(jié)面以上2毫米以上。通過加深底模夾具的深度，底模牢固地抓住產(chǎn)品。

3、采用超聲波導(dǎo)焊，降低超聲波對產(chǎn)品的傳輸能量。

4、采用預(yù)超聲波焊接方式，在與產(chǎn)品接觸前釋放超聲波，可減少脫位。

5、利用微調(diào)極限的功能，限制超聲波焊接頭的深度。

6、使用高功率、高振幅的超聲波設(shè)備進(jìn)行焊接，在較短的時間內(nèi)完成焊接。

7、超聲波的上下模不對齊，也會引起錯位。

8、修改塑料產(chǎn)品，改進(jìn)產(chǎn)品定位設(shè)計(jì)。這一點(diǎn)特別重要，因?yàn)樵摦a(chǎn)品具有良好的定位設(shè)計(jì)，這將為以后的使用省去很多麻煩。

臺州市錦亞機(jī)械制造有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)塑料線性振動摩擦焊接機(jī)，熱鉚焊接機(jī)，熱板焊接機(jī)，多頭非標(biāo)型超聲波塑料焊接機(jī)，以及非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、自動化設(shè)備、治具等研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及銷售為一體的技術(shù)服務(wù)性實(shí)體公司。

?不同焊接方法焊接異種金屬時的特點(diǎn)

大多數(shù)焊接方法都可用于異種金屬的焊接，但在選擇焊接方法及制定工藝措施時，仍應(yīng)考慮異種金屬焊接時的特點(diǎn)。根據(jù)母材和焊接接頭不同的要求，熔焊、壓焊及其他焊接方法在異種金屬焊接中都有所應(yīng)用，但也都各有其優(yōu)缺點(diǎn)。

1.熔焊

異種金屬焊接中應(yīng)用較多的是熔焊方法，常用的熔焊方法有焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)電弧焊、電渣焊、等離子弧焊、電子束焊、激光焊等。超音波熔接實(shí)例：日用品業(yè)：粉盒、化妝鏡、發(fā)梳、鎖圈、保溫杯、密封式容器、調(diào)味瓶、水管接頭、提把、瓶蓋、食品容器、汽車燈罩、汽車水箱…等。為了減少稀釋，降低熔合比或控制不同金屬母材的熔化量，通?？蛇x用熱源能量密度較高的電子束焊、激光焊等離子弧焊等方法。

為了減小熔深，可以采取間接電弧、擺動焊絲、帶狀電極、附加不通電焊絲等工藝措施。釬料與高熔點(diǎn)母材之間則是釬焊過程，母材不發(fā)生熔化、結(jié)晶，可以避免許多焊接性方面的問題，但要求釬料對母材能良好潤濕。但無論如何，只要是熔焊，總有部分母材熔入焊縫而引起稀釋，另外，還會形成諸如金屬間化合物、共晶體等。為了減輕這類不利影響，必須控制和縮短金屬在液態(tài)或高溫固態(tài)下的停留時間。

然而，盡管熔焊方法和工藝措施不斷改進(jìn)和完善，卻仍然難以解決所有異種金屬焊接時的問題，因?yàn)榻饘俜N類繁多，性能要求又多種多樣，接頭形式又各不相同，許多情況下還需要采用壓焊或其他的焊接方法來解決特定的異種金屬接頭的焊接問題。

2.壓焊

大多數(shù)壓焊方法都只將被焊金屬加熱至塑性狀態(tài)或甚至不加熱，而以施加一定的壓力為基本特征。與熔焊相比，在焊接異種金屬接頭時壓焊具有一定的優(yōu)越性，只要接頭形式允許，焊接質(zhì)量又能滿足要求，采用壓焊往往是比較合理的選擇。

壓焊時，異種金屬交界表面可以熔化，也可以不熔化，但由于有壓力的作用，即使表面有熔化金屬存在，也會被擠壓而排出（如閃光焊和摩擦焊），只有少數(shù)情況下壓焊后還保留了曾經(jīng)熔化的金屬（如點(diǎn)焊）。

壓焊由于不加熱或加熱溫度低，可以減輕或避免熱循環(huán)對母材金屬性能的不利影響，防止產(chǎn)生脆性的金屬間化合物。某些形式的壓焊甚至能將已產(chǎn)生的金屬間化合物從接頭中擠壓出去。此外，壓焊時也不存在因稀釋而引起的焊縫金屬性能變化問題。

不過，大多數(shù)壓焊方法對接頭形式是有一定要求的，例如點(diǎn)焊、縫焊、超聲波焊必須用搭接接頭；摩擦焊時至少有一個工件必須具有旋轉(zhuǎn)體的截面。壓焊設(shè)備目前也還不普及。這些無疑地都限制了壓焊的應(yīng)用范圍。

3.其他

除熔焊和壓焊外，還有一些可以用于異種金屬焊接的方法。例如釬焊就是釬料與母材之間的異種金屬焊接方法，不過這里所討論的則是較特殊的釬焊方法。

有一種方法稱作熔焊——釬焊，即對異種金屬接頭中低熔點(diǎn)母材一側(cè)為熔焊，對高熔點(diǎn)母材—側(cè)為釬焊。振動通過焊接工作件傳給粘合面振動磨擦產(chǎn)生熱能使塑膠熔化，振動會在熔融狀態(tài)物質(zhì)到達(dá)其介面時停止，短暫保持壓力可以使熔化物在粘合面固化時產(chǎn)生個強(qiáng)分子鍵，整個周期通常是不到一秒種便完成，但是其焊接強(qiáng)度卻接近是一塊連著的材料。而且通常是以低熔點(diǎn)母材相同的金屬為釬料。因此，釬料與低熔點(diǎn)母材之間就是同種金屬的熔焊過程，不存在特殊困難。釬料與高熔點(diǎn)母材之間則是釬焊過程，母材不發(fā)生熔化、結(jié)晶，可以避免許多焊接性方面的問題，但要求釬料對母材能良好潤濕。

另一種方法稱作共晶釬焊或共晶擴(kuò)散釬焊。這是將異種金屬接觸表面加熱到一定溫度，使兩種金屬在接觸表面處形成低熔點(diǎn)的共晶體，該低熔點(diǎn)共晶體在此溫度下呈液態(tài)，實(shí)質(zhì)上成了一種不用外加釬料的釬焊方法。

當(dāng)然，這要求兩種金屬之間能夠形成低熔點(diǎn)的共晶體。電器業(yè)：電子鐘、蒸氣熨斗、吸塵器、電話、計(jì)算機(jī)鍵盤、電風(fēng)扇、電池…等。異種金屬擴(kuò)散焊時加入中間層材料，在很低壓力下加熱使中間層材料熔化，或與被焊金屬接觸形成低熔點(diǎn)共晶體，此時形成的薄層液體，經(jīng)一定時間的保溫過程，使中間層材料全部擴(kuò)散到母材中并均勻化，就能形成沒有中間材料的異種金屬接頭。

這類方法在焊接過程中都會出現(xiàn)少量液態(tài)金屬。因而又被稱作液相過渡焊，他們的共同特點(diǎn)就是接頭中不存在鑄造組織。

塑料焊接機(jī)飛速的發(fā)展經(jīng)歷

資料顯示，截至目前，中國市場的塑料焊接機(jī)設(shè)備消費(fèi)額占全球市場的20%左右，已成為的塑料機(jī)械消費(fèi)國。焊接作用力應(yīng)該用測壓儀校準(zhǔn)以便對不同焊機(jī)之間的焊接作用力進(jìn)行直接比較。預(yù)計(jì)到2014年，我國對塑料機(jī)械需求量的年均增長率為15%左右。中國塑料機(jī)械工業(yè)協(xié)會秘書長粟北平認(rèn)為，這意味著中國的塑料機(jī)械行業(yè)將駛上發(fā)展“高速路“。        從人均塑料消費(fèi)量來看，預(yù)計(jì)到2015年，西歐人均塑料消費(fèi)量將達(dá)到132千克、北美洲人均塑料消費(fèi)量將達(dá)到145千克、拉丁美洲人均塑料消費(fèi)量將達(dá)到31千克，而我國人均塑料消費(fèi)量將達(dá)到22.8千克，僅為發(fā)達(dá)國家的六分之一。

       雖然數(shù)字差距明顯，但這也意味著我國塑料產(chǎn)業(yè)還擁有較大的攀升空間和發(fā)展前景，市場需求的增加將帶動塑料機(jī)械行業(yè)的快速增長。有人錯誤認(rèn)為超聲波模具只是一塊鋁合金，其實(shí)超聲波模具的設(shè)計(jì)與制造是很有講究的，其實(shí)超聲波模具是超聲波焊接技術(shù)中具有技術(shù)深度的一個方面。特別是特大型、精密、專用注塑機(jī)，低溫、大功率型單螺桿擠出機(jī)，以及相關(guān)工業(yè)制品應(yīng)用的吹塑機(jī)械等產(chǎn)品的發(fā)展前景看好。中國的塑機(jī)行業(yè)將朝著專用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、復(fù)合化、微型化、大型化、個性化和智能化方向發(fā)展，同時還要滿足節(jié)能、節(jié)材、和環(huán)保的要求，以適應(yīng)塑料原料、塑料制品加工企業(yè)節(jié)約成本的需要。

如何正確選擇塑料焊接機(jī)設(shè)備

塑料焊接大體有兩種方法：粘接和焊接。一般來講，粘接工藝生產(chǎn)效率低、不美觀，且膠粘劑都有一定的毒性；而焊接工藝相對來說生產(chǎn)、焊件美觀、焊接強(qiáng)度高，所以，塑料焊接工藝得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

       首先，要選取正確的可焊接的材料。這樣在接觸壓力的作用下，相互接近到原子引力能夠發(fā)生作用的距離時，即形成焊點(diǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，只有分子結(jié)構(gòu)相同或相近的熱塑性塑料才能進(jìn)行焊接。在焊接面上是分子間的化學(xué)結(jié)合，所以母體材料越相近，焊接效果越好。同時，塑料中填充料的含量同塑料的可焊性和焊接質(zhì)量有很大的關(guān)系，它們改變了材料的物理特性。填充物含量超過 30% 時，由于表面塑料比例不足，分子間融合的不夠，會降低焊接密封性。

       其次還要根據(jù)材料種類和制品形狀、成本的的高低采取適當(dāng)?shù)暮附臃椒?。按所采用的加熱軟化方式的不同，塑料焊接可分為通過外加熱源、機(jī)械運(yùn)動及電磁作用軟化等幾種。