塑料焊接机的工作原理

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!!

旋转摩擦式塑料焊接机一般用来焊接两个圆形热塑性塑料工件。焊接时，一个工件被固定在底模上，另一个工件在被固定的工件表面进行自转运动。由于有一定的压力作用在两个工件上，工件间摩擦产生的热量可以使两个工件的接触面熔化并形成一个禁固且密闭的结合。其中定位旋熔是在设定时间旋转，瞬间停在设定的位置上，成为永久性的熔合。

通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。旋转摩擦焊接机停止作用后，让压力持续，有些许保压时间，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料本体强度。

胶黏剂连接是指同质或异质物体表面用胶黏剂连接在一起的技术，其中胶黏剂是指通过界面的黏附和内聚等作用，能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质，统称为胶黏剂，又叫黏合剂，习惯上简称为胶。简而言之，胶黏剂就是通过黏合作用，能使被黏物结合在一起的物质。

2、溶剂连接

是指溶剂溶解塑料表面使塑料表面间材料混合，当溶剂挥发后，就形成了接头。

3、紧固件连接

紧固件连接是指应用紧固件来连接塑料件，其中有压入紧固件、自攻螺钉和螺栓连接等。通常所指的压入紧固件是通过其杆上的某种凸起与塑料空形成干涉配合而连接塑料件的。自攻螺钉是利用自攻的螺纹连接而不用再攻制螺纹孔。

4、铰链连接

塑料铰链可分为单件集成铰链、两件集成铰链和多件组合铰链三种类型。其中单件集成铰链是两个部件作为一个整体通过模塑成型得以实现，而不需要其他的附加部件。两件集成铰链先通过模塑成型的方式分别加工两个单独的塑料件，最后通过组装连接。多件组合铰链除加工两个单独的塑料件，还需要使用附加的零件，比如杆或金属等铰链部件。它的优点是可重复开合、集成铰链通常设计在箱内或者靠近内部因而减小了零件的外形尺寸；缺点是模塑成型的模具精度要求高且模具一般较为复杂、需要丰富的开发经验进行活动铰链的合理设计。

5、嵌件模塑成型

嵌件成型指在注塑件模具内装入预先准备的异材质嵌件后注入树脂，熔融的材料与嵌件接合固化，制成一体化产品的成型工法。其中螺纹嵌件是在塑料件中产生螺纹的主要途径，这种方式能提供较自攻螺纹更好的连接强度。嵌件品不尽限于金属，也有布、纸、电线、塑料、玻璃、木材、线圏类、电气零件等多种。嵌件成型利用了树脂的绝缘性和金属的导电性的组合，制成的成型品能满足电气产品的基本机能。模内镶件注塑成型装饰技术即IMD（In-Mold Decoration）,IMD是目前国际风行的表面装饰技术。主要用于家电产品的装饰及功能控制面板、汽车仪表盘、空调面板、手机外壳/镜片、洗衣机、冰箱等应用非常广泛。IMD就是将已印刷成型好的装饰片材放入注塑模内，然后将树胶注射在成型片材的背面，使树脂与片材接合成一体固化成型的技术。

嵌件模塑成型的主要优点在于：树脂的易成型性、弯曲性与金属的刚性、强度及耐热性的相互组合补充可结实地制成复杂精巧的金属塑料一体化产品。

6、多零件模塑成型

多零件模塑成型也称作双色注塑，是指将两种不同色泽的塑料注入同一模具的成型方法。它能使塑件出现两种不同的颜色，并能使塑件呈现有规则的图案或无规则的云纹状花色，以提高塑件的实用性和美观性。

下图所示为双色注塑成型原理。它有两个料筒，每个料筒的结构和使用均与普通注塑成型料筒相同。每个料筒都有各自的通道与喷嘴相通，在喷嘴通路中还装有启闭阀。成型时，熔料在料筒中被塑化好后，由启闭阀控制熔料进入喷嘴的先后顺序和排出料的比例，然后由喷嘴处注射入模腔。便可得到各种混色效果不同的塑料制品。

7、模塑螺纹连接

模塑螺纹连接是指通过注塑模具的设计直接将螺纹在塑料零件上成型，进而实现与其它带有同样牙型、公称直径等参数的螺纹连接。

塑胶制品上的螺纹分为外螺纹与内螺纹两种，外螺纹通常采用滑块来脱模，内螺纹则采用绞牙方式脱模。其中外螺纹结构比较简单，制品成型后在塑胶制品上会留下分型线痕迹，若分型线痕迹明显会影响产品外观和螺纹的配合。其原理是靠斜导柱作用滑开，然后顶针顶出产品。内螺纹模具又可分为：1、强制脱螺纹结构(非旋转式)。2、非强制脱螺纹(旋转式)。当前模塑螺纹主要是用在瓶盖的制作方面。

8、攻丝螺纹连接

塑料攻丝螺纹连接是指先在塑料件上钻孔再攻丝以形成螺纹，进而利用该螺纹与其他零件进行连接，该方式和在金属上类似。

它的优点在于：该工艺对塑料零件的形状没有任何要求，并通过精密机械工具可以获得定位精确的孔。

9、压力配合

压力配合也称作受力配合、干涉配合及收缩配合，将装配关系属于过盈配合的轴与孔在一定压力的作用下装配在一起，也可以采用对孔加热以扩大孔或者对轴进行冷却以缩小轴的尺寸来进行两个部件间的装配，装配后两件恢复至同温时而产生过盈配合。它利用被连接塑料件的孔与轴的弹性变形，装配后能传递一定的扭矩或轴向力。

10、卡扣连接

卡扣是用于一个零件与另一零件的嵌入连接或整体闭锁的机构，通常用于塑料件的联接，其材料通常由具有一定柔韧性的塑料材料构成。卡扣连接最大的特点是安装拆卸方便，可以做到免工具拆卸。

一般来说，卡扣由定位件、紧固件组成。定位件作用是在安装时，引导卡扣顺利、正确、快速的到达安装位置。而紧固件作用是将卡扣锁紧与基体上，并保证使用过程中不脱落。根据使用场合和要求的不同，紧固件又分可拆卸紧固件和不可拆卸紧固件。可拆卸紧固件通常被设计成当施加一定的分离力后，卡扣会脱开，两个连接件分离。这种卡扣，常用于连接两个需要经常拆开的零件。不可拆卸紧固件需要人为将紧固件偏斜，方能将两零件拆开，多用于使用过程中不拆开零件的连接固定。

11、塑料铆焊

铆焊接工艺特别是用于连接不同材料制成的零件（例如塑料与金属）。一个零件上有铆柱，伸入另一个零件的孔中。然后通过塑料的冷流或熔化，铆柱变形，形成铆钉头，将两个零件机械性锁紧在一起。通过改变焊头的设计，可以获得多种不同的铆钉头设计。

冷铆焊接：在冷铆焊接中，通过高压使铆柱变形。冷流使得铆柱区域产生大的应力，因此仅适用于延展性较好的塑料。

热铆焊接：在热铆焊接中，压缩焊头发热，因此在铆柱上形成铆钉头所需压力较小，铆钉头中产生的残余应力也较小。可应用于较冷铆焊范围广得多的热塑性材料中，包括玻璃填充材料。其接头质量取决于工艺参数的控制：温度、压力和时间。

热气铆焊接：在热气铆焊接中，以过热空气流的方式为铆柱加热，通过铆柱周围的气管传热。然后独 立的冷焊头放低，压缩铆柱。

超声波铆焊接：在超声波铆焊接中，利用焊头提供的超声波 能量将铆柱熔化。在焊头持续的压力过程中， 熔化的铆柱材料流入焊头内的型腔中，形成 所需的铆钉头设计样式。

塑料件焊接工艺

焊接原理都是一样的，先把要焊接的两个塑料件对接面加热到熔化，然后增加焊接面的对接压力，稳定保压一定时间至焊接面固化，即焊接成功。

12、感应焊接

主要采用高周波设备高压整流自激高周波电子管振荡瞬间产生电磁波电流电场，利用被加工的PVC、TPU、EVA、PET等塑胶、塑料材料在电磁波电场内其塑胶、塑料材料的内部分子产生极性化摩擦生热，加上一定的压力使所需要热合焊接的塑料、塑胶产品达到熔接效果。

13、旋转焊接

旋转摩擦式塑料焊接机一般用来焊接两个圆形热塑性塑料工件。焊接时，一个工件被固定在底模上，另一个工件在被固定的工件表面进行自转运动。由于有一定的压力 作用在两个工件上，工件间摩擦产生的热量可以使两个工件的接触面熔化并形成一个禁固且密闭的结合。其中定位旋熔是在设定时间旋转，瞬间停在设定的位置上， 成为永久性的熔合。

14、热板熔接

热板熔接是指将要连接的两块塑料件的边放到恒温器控制的热板上加热直至表面熔化，然后采用较小的压力将软化了的两表面压在一起实现塑料件的连接，见图。另外有一种常用的热板热合工艺，首先将需要连接的两个部件叠放在一起，使用电热管等途径使热合板发热，热合板下降至两部件中的上部件，同时对热合板施加一定的压力，热合板将两部件接触区域熔化然后固化连接在一起。这种工艺主要用于高分子树脂膜材与塑料件件的密封连接。

15、热气体焊接

热气体焊接的方法有三种：点焊、永久热气体焊和挤焊。他们的基本原理一样，通过电机所产生的风带走电热丝所产生的热量，从而得到流动的热空气，使被焊接的两个塑料件与焊条加热呈熔融状态而粘合在一起，从而达到焊接的目的。其中点焊用于永久焊接前将各件固定在一起。

点焊为对材料进行临时焊接，不需要焊条即可完成，并且需要使用点焊焊嘴。

永久焊要使用与焊接的零件材料相同的焊条，焊嘴在焊接区域上以扇形来回迅速移动，直到V型槽和焊条软化到能够焊接，通常用热滚筒压在一起。挤焊是指填充树脂或者以颗粒的形式从漏斗处进给或者以筒上的焊条的形式给出，然后从由电动机驱动的单螺杆熔室中挤出，采用电热圈或者热气体进行加热，结合面用连接在挤出机上的热气体预热器进行加热，最后填充树脂和被焊接件熔化而连为一体。

16、超声波焊接

超声波焊接是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40 KHz 电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动，随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头。焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部，在该区域，振动能量被通过摩擦方式转换成热能，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。超声波不仅可以被用来焊接硬热塑性塑料，还可以加工织物和薄膜。

一套超声波焊接系统的主要组件包括超声波发生器，换能器/变幅杆/焊头三联组，模具和机架 。

超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅，所加压力及焊接时间等三个因素，焊接时间和焊头压力是可以调节的，振幅由换能器和变幅杆决定。

17、振动焊接

振动焊接工艺中有六个工艺参数：焊接时间、保压时间、焊接压力、振幅、频率和电压。

振动焊接分为：线性振动焊接、轨道振动焊接和角振动焊接。

线性振动摩擦焊接利用在两个待焊工件接触 面所产生的摩擦热能来使塑料熔化。热能来自一定压力下，一个工件在另一个表面以一定的位移或振幅往复的移动。一旦达到预期的焊接程度，振动就会停止，同时 仍旧会有一定的压力施加于两个工件上，使刚刚焊接好的部分冷却、固化，从而形成紧密地结合。

轨道式振动摩擦焊接是一种利用摩擦热能焊接的方法。在进行轨道式振动摩擦焊接时，上部的工件以固定的速度进行轨道运动——向各个方向的圆周运动。运动可以产 生热能，使两个塑料件的焊接部分达到熔点。一旦塑料开始熔化，运动就停止，两个工件的焊接部分将凝固并牢牢的连接在一起。小的夹持力会导致工件产生最小程 度的变形，直径在10英寸以内的工件可以用应用轨道式振动摩擦进行焊接。

角振动焊接是指一个工件围绕一个支点作旋转运动，目前很少出现商业化生产的角振动焊机。

18、激光焊接

激光焊接技术是借助激光束产生的热量使塑料接触面熔化，进而将热塑性片材、薄膜或模塑零部件粘结在一起的技术。

它最早出现在20世纪70年代，但是由于费用昂贵，无法和更早的塑料粘接技术相竞争，如振动焊接技术、热板焊接技术。但是从20世纪90年代中期开始，由于激光焊接技术所需要的设备费用下降，该技术才渐渐受到人们的广泛欢迎。

当被粘接的塑料零部件是非常精密的材料(如电子元件)或要求无菌环境(如医疗器械和食品包装)时，激光焊接技术就能派上很大用场。激光焊接技术速度快，特别适用于汽车塑料零部件的流水线加工。另外对于那些很难使用其它焊接方法粘接的复杂的几何体，可以考虑使用激光焊接技术。

激光焊接的优点主要有：焊接设备不需要和被粘结的塑料零部件相接触；速度快；设备自动化程度高，很方便的用于复杂塑料零部件加工；不会出现飞边；焊接牢固；可以得到高精度的焊接件；无振动技术；能产生气密性的或者真空密封结构；最小化热损坏和热变形；可以将不同组成或不同颜色的树脂粘结在一起。

19、热金属丝焊接

热金属丝焊也被称作电阻焊，使用金属丝在连接的两个塑料件之间传递热量使得塑料件表面熔化，并施加一定的压力而使其连接在一起。

金属丝放置在要连接零件中的一个表面上，当电流通过金属丝时，利用他的电阻使金属丝生热，并将热量传递给塑料件。焊接完后金属丝仍留在塑料制品内，而伸出连接处以外的部分在焊接后剪掉。一般会在零件上设计沟槽或其他的定位结构保证金属丝在合适的位置。

外加热源

采用外加热源方式软化的焊接技术：热板焊接、热风焊接、热棒和脉冲焊接；

1.热板焊接可能是最简单的塑料焊接技术，但这种方式特别适合于需要大面积焊接面的大型塑料件的焊接，一般是平面电热板将需焊接的两平面熔融软化后迅速移去电热板合并两平面并加力至冷却。这种方法焊接装置简单，焊接强度高，制品、焊接部的形状设计相对来说比较容易。但由于热板产生的热量使制品软化，周期较长；熔融的树脂会粘附到电热板上且不易清理（电热板表面涂F4可减轻这种现象），时间长了形成杂质影响粘接强度；需严格控制压力和时间保证适当的熔融量；当不同种类的树脂或金属与树脂相接合进，会出现强度不足的现象。

2.热风焊接当热风气流直接吹向接缝区时，导致接缝区与母材同材质的填充焊丝熔化。通过填充材料与被焊塑料熔化在一起而形成焊缝。这种焊接方法焊接设备轻巧容易携带，但对操作者的焊接技能要求比较高。

3.热棒和脉冲焊接这两项技术主要用在连接厚度较小的塑料薄膜的焊接。并且这两种方法相似，都是将两片薄膜紧压在一起，利用热棒或镍铬丝产生的瞬间热量完成焊接。

使用简述

1． 打开电源，高、低压开关，五分钟后方可使用.

2． 新装模具必需调模。

（1）、把模具装上，然后用脚，把脚踏压下，转动机头上，转盘调节压模的压力，压力

要适当。

（2）、重复踏下，脚踏，观察模具与下极板（下模具）是否平行，不平行就调节平行螺

丝。（要将影响观察的绝缘材料除去，调好后，补上）

（3）、选择开关拨到人控。将热合调节器调小，。（热合调节器，配合模具的大小，容

量增大（即铝片距离减 小），输出功率增强，反之变小。）

（4）、在模具下放上工料，压下脚踏，（手不能接触模具和输出的有关部位），踏下高

频工作脚制，高频电流表，起表到一个定值，旋转热合调节器，逐步增大输出功率

（即铝片距离减 小），同时观察高频电流表，直到电流表由一个定值往上走（这时

说明，工料以开始溶合），松开脚踏，取下工料观察热合情况，接合不牢增大高频

（即铝片距离减 小），或增大压力，接口不平，重新调平行。

注意：（4）如出打火现象，应减小高频工率，增长熔接时间，更换新工料，绝缘

布移动位置，重新调平，（如果模具打坏必需处理）！！不做以上操施极

有可能再出现 打火！！

（5）、调模完成后，选择开关拨到自动，调好自动断电时间。

注意：踏下高频工作脚制（手不能接触模具和输出的有关部位，否则会电伤），

3． 当在使用过程中，遇到过流灯亮，表示模具与下地电极打火。或输出功率太大，此时将模

具、工件和绝缘布移动位置，或更换，再将输出功率调至适当的位置。

4． 关闭，高、低压开关，五分钟后方可关闭电源。

（详细情况请见，说明书，七、使用步骤）

出打火现象

如出打火现象，应减小高频功率，增长熔接时间，更换新工料，绝缘布移动位置，重新调模，（如果模具打坏必需处理）！！不做以上操施极有可能再出现打火！

焊接技术是一种通过加热、高温或者高压的方式将两者连接到一起，形成一个整体。尤其是金属制品，它们质地坚硬，用其他连接方式无法将两部分牢固的粘接在一起，这就要靠焊接技术。相信很多人都看过金属制品的焊接，但是塑料焊接大家就鲜少看见。其实塑料焊接也是一种非常成熟的焊接技术，它是将两部分塑料制品通过技术溶解结合在一起。

塑料焊接特点

针对不易以热熔、超音波熔接之PE、PP，尼龙、PET等圆形或管状工件，做高速旋转与加压运动，使上下工件于极短时间内达到熔解结合之设计，此原理使得加工后之结合力有水密、气密之极高效果。

1.提供高扭力之运动装置，可由1马力至50马力的须求订做。

2.机构稳固，以防启动瞬停时之反作用力。

3.500台以上技术与市场经验。

焊接方法

塑料焊接，热板机，旋熔机按所采用的加热软化方式的不同，塑料焊接方法可分为通过外加热源软化、通过机械运动方式软化、和通过电磁作用软化几种。

外加热源

采用外加热源方式软化的焊接技术：热板焊接、热风焊接、热棒和脉冲焊接。

机械运动

采用机械运动方式软化的的焊接技术：摩擦焊接、超声波焊接。

电磁作用

采用电磁作用软化的焊接技术：高频焊接、红外线焊接、激光焊接。

影响因素

在进行焊接时，压力、时间、吸热量(熔融量)是确保焊接质量的三要素。

压力

对焊接表面施加适当的压力，焊接材料将由弹性向塑性过渡，还可以促进了分子相互扩散并挤去焊缝中的残余空气，从而增加焊接面密封性能。

时间

要有适当的热熔时间和足够的冷却时间。当热功率一定时，时间不够会出现虚焊，时间过长会造成焊件变形，熔渣溢出，有时还会在非焊接部位出现热斑(变色)。必须保证焊接面吸收足够的热量达到充分熔融的状态，才能保证分子间充分扩散熔合，同时必须保证足够的冷却时间使焊缝达到足够的强度。

熔融量

热熔时间和热功率协调调整才会得到最恰当的熔融量，保证足够的分子间融合，消除虚焊的现象。除了焊接设备和操作人员技能水平外，来之于塑料内部或外部的各种因素，对焊接质量有一定的影响，应当引起重视。

相信很多人在听到塑料焊接的时候会觉得不可思议，因为我们都知道金属焊接是因为金属的熔点很高，在焊接的时候不会破坏金属，但是塑料相对来说熔点并不高，焊接技术是如何进行的呢。当然，塑料焊接不同于金属焊接，虽然它们都是利用溶解结合的原理，但是所使用的焊接机械是不一样的，塑料焊接所使用的机械叫做音波焊机，安全可靠。

2、工作场所保持空气畅通，周围温度不可过高（40℃以下）。

3、焊头、底模及工作物常保持清洁。

4、定期检查电缆接头是否松动。

5、定期清洗空气滤清器，应使用清洁剂或水，不可使用挥发性之溶剂。

6、长时间不使用时，请将超声波塑料焊接机外观擦拭，上油保养，并盖上附机之封套，置于干燥通风场所。

7、每月应打开控制箱上盖，用干净不带水分空气枪，清除箱内粉尘，以保持零件散热通风之良好。

8、升降沟槽、螺杆等定期抹黄油脂，并保持清洁。

9、搬运机器时，发振箱应与机体分离（拆开电缆插座），搬运需小心，勿受撞击。

【注意事项】

1、按超声波检查开关以间歇方式按下，勿连续按超过三秒以维振动子寿命。

2、在操作时宏大超声波塑料焊接机，振动表勿超过红色区（在标准型熔接机时）若指示超过时，以降低压力，减少出力段数，及调整音波调整之，若经过调整，仍不能降下时，请连络相关公司处理。

3、超声波塑料焊接机之振动子及发振机内有高压线路，除了外部作业调整之外，使用客户请勿做机内之修护。如水分过多时则须时常清理空压机之水分。

4、接地线需接地，且不可接于供电源之地线上，以防止高压漏电。

5、振动子及扩大锥不可做超过360°之旋转，以免扭断高压线。

6、请勿把超声波塑料焊接机置于潮湿或多尘及过热之场所，机器上方勿放置流体物，平时注意整洁，随时擦拭，但不可使用液体清洗。

7、人体请勿重压于发振之焊头，以免灼伤，自动操作中遇危险请按紧急上升按钮（EMERGENCYSTOP）。

8、焊头本身是依熔接物来决定，且必须配合振动系统之共振；

9、超声波塑料焊接机附有脚踏开关插座，一般作业，请勿接上脚踏开关操作，以维作业员之安全。

10、空压源注音清洁，本机之空气滤清器内若有滞留二分之一的水请随时排除