超聲波焊接機故障分析和排除

1．在各類加工工藝中出現故障的分析和排除

1.1超聲波焊接作業時的常見問題

現象

 

原因

 

解決辦法

 

焊接過度

 

輸入工件的能量過多；

超聲波機器功率太大

 

1．降低工作壓力

2．減少焊接時間

3．換用較小倍數的變幅桿以減少振幅

4．降低超聲波模具的振幅

5．換用較小振幅放大比的變幅桿

 

焊接不均

 

1．工件扭曲

2．熔接線不均稱

3. 模具振幅分布不均勻

 

1．排除彎形較大的工件

2．檢查工作過程是否造成工件變形聚能邊重新設計，使高度均一

3. 重新設計超聲波模具

4. 超聲波機器功率小或不穩定

 

現象

 

原因

 

解決辦法

 

（續）

 

4．焊頭、下模、工件的接觸面不平貼

 

 

5．側壁彎曲

 

6．工件誤差太大

 

5．確保工件形狀，尺寸的一致性

6．調整模頭及下模，改善支撐效果

7．加厚塑膠產品壁厚

 

 

 

 

焊接結果不一致

 

1．工件的誤差太大

2．電源電壓發生變化

3．氣源壓力變動

4．模具潮濕

 

5．塑料工件填料比例太高

6．填料分布不均

7．導能線設計錯誤

8．材料焊接性能不良

 

確保工件形狀，尺寸的一致性

使用電源穩壓器

確保氣源輸出壓力穩定

1．烘干模具

2．烘干工件，立即焊接

3.降低填料比例

4.改善工件質量

5.重新設計結合面結構

6.改用焊接性能好的材料

 

表面損傷

 

1．超聲波模具溫度升高

2.　模具與產品接觸面不吻合

 

 

1．檢查焊頭螺絲是否松動

2．縮短焊接時間

3．使模具散熱冷卻

4．確保模具與變幅桿的接合良好

5．重新對模具進行精密雕刻加工

 

2．工件局部碰傷

 

3．字號凸起

4．焊頭、下模、工件的接觸面不平貼

 

5．氧化鋁（來自焊頭）

6．焊接時間過長

 

1．檢查工件外觀

2．檢查工悠揚與焊頭的貼合度

盡可能使用凹字

1．調整焊頭及下模，改善支撐效果

2．重新設計模具

3．檢查模具與工件的變化

焊頭做硬鉻處理

1．增加壓力或振幅，以減少焊接時間

2．調整緩沖壓力

 

接合面出現毛邊溢料

 

1．焊接線太大

 

 

2．工件變形

3．焊接時間太長

4．接合面尺寸不均勻

5．工件貼合太緊

 

1．減少焊接線的大小

2．降低壓力

3．調整限位

4.減少變形的影響量

5.減少焊接時間

6.重新設計工件接合面

 

 

 

 

焊接錯位

 

1．工件組合時沒有對準

 

2．下模支撐不當

3．側壁彎曲

4．聚能邊設計不良

5．工件誤差太大

 

1．重新設計塑膠產品定位結構

2．如果可能，設計夾具以校正

重新設計適當的支撐下模

3.改善工件剛度

4.重新設計聚能邊

5.確保工件形狀，尺寸的一致性

 

焊接不足

 

1．輸入工件的能量過少

 

 

 

2．工件材料焊接性能不良

3.超聲波焊接機功率太小

 

1．增加工件壓力

2．延長焊接時間

3．換用較大倍數的變幅桿

4．使用較大功率的焊接機

改用焊接性能好的材料

 

焊接時內部零件受損

 

1．振幅太大

2．焊接時間過長

 

3．內部零件組合太接近接合面

 

1．增加振幅或壓力，以減少焊接時間

2．調整緩沖速度

3．使內部零件組合適當

4．移動內部零件，避開能量集中區或變更壓著處

5.在受損位置添加軟膠，用于隔離超聲

6.避空受損位置對應的上模

 

內部零件熔合

 

內部零件與外殼材質相同

 

內部零件與外殼用難以相溶的兩種材料制作

 

 

 

 

 

現象

 

原因

 

解決辦法

 

鑲嵌后塑料部件擠裂

 

1．超聲波發射遲或沒有發射

 

2．阻滯過多

3．孔壁太薄

4．壓力太大

 

1．減小預觸發壓力

2．降低緩沖速度

3.使孔徑通暢，減少阻滯

4.加厚孔壁

5.降低壓力

 

鑲嵌后容易撥出

 

1．孔腔尺寸不當沒有足夠塑料能有效包阻鑲入物

2．完全鑲入后，焊頭繼續振擊鑲入物

3．螺帽鑲入后低于塑料表面

4．墊片內徑較螺帽外徑大

5．螺絲太長螺絲頂部懸露在外面

 

修改孔腔尺寸

 

減少焊接時間

修改工件或焊頭

修改相應工件

修改相應工件

 

 

1.2超聲波鑲嵌常見問題

現象

 

原因

 

解決辦法

 

鑲入后，鑲入物再度浮出

 

壓力除去后，塑料尚未固化

 

加長保壓時間

 

埋入深度不合理想

 

1．超聲波發射時間太短

2．下降速度快于塑料熔化速度

 

增長焊接時間

 

減緩下降速度

 

需要長時間才能埋至正常位置

 

1．超聲波功率不足

2．鑲入物太長

3．孔腔太窄

4．下降速度太慢

 

換用功率較大的焊接機

減短鑲入物

加寬孔徑

加快下降速度

 

塑料填堵螺帽孔

 

孔腔太淺

 

加深孔腔

 

短時間工作后，超聲波焊頭出現凹印

 

1．焊頭質地的硬度不及鑲入物

2．超聲波振幅太高

 

改用較高硬度的焊頭材料

 

降低振幅

 

鑲嵌時噪音大

 

通常是金屬與金屬的接觸、磨擦，噪音在所難免

 

1．使用保護耳罩

2．在焊頭接觸鑲入物前，發射超聲波

3．降低振幅

4．增加壓力或下降速度以縮短時間

 

塑料溢出鑲入物表面

 

1．鑲入太深

2．焊接時間過長

3．鑲嵌的障礙情況過多

 

使用阻擋螺帽或調整高度

調整焊接時間

加寬孔腔等減少障礙

 

焊頭溫度升高

 

1．振幅過高

2．金屬與金屬磨擦生熱，此乃自然現象

 

降低振幅

1．可能的話，盡量采用焊頭接觸塑料的加工方式，以避免焊頭與金屬直接接觸

2．暫時停止工作，使焊頭自然降溫

 

1.3超聲波鉚接常見問題

 

 

 

現象

 

原因

 

解決辦法

 

鉚點不均勻，出現凹缺

 

鉚腔太大或鉚釘太小

 

減小焊頭鉚尺寸或增加鉚釘高度或直徑

 

鉚點周圍有多余溢料

 

1．鉚腔太小或鉚釘太大

2．鉚釘與焊頭鉚腔中心不準

 

增加焊頭鉚腔尺寸或減少鉚釘高度或直徑

檢查對準

 

鉚釘的頂點尚未成形而鉚釘的底部已開始熔化下塌

 

1．壓力過大或振幅過小

2．焊頭下降速度太快

 

降低壓力或增加振幅

調節節流閥，減慢焊頭下降速度

 

鉚釘底的一面發生表面傷害

 

1．下模支撐不當

2．壓力過高

 

試用金屬材料做為下模支撐

降低壓力并在鉚釘與底座間加入金屬片作為散熱，以減少傷害

 

鉚接后，工件松動

 

1．熔化后的鉚釘在壓力除去之前，未完全固化

2．未鉚實

 

延長保壓時間或另外使用夾具夾緊

 

1．調整行程 2.延長焊接時間

 

鉚接時，鉚釘根部斷裂

 

1．鉚釘與基體過渡不合理使應力過于集中

2．焊頭與鉚釘未成直角關系

 

改善鉚釘的過渡結構

 

檢查對準

 

當鉚接時塑料工件滑動

 

沒有夾緊

 

改進下模，改善夾持效果

 

 

2．超聲波焊接機系統故障分析

 

 

 

 

 

故障現象

 

引起原因

 

當系統接上電源時，保險絲熔斷

 

1．電源線短路；

2．整流器擊穿

3. 功率放大元件擊穿

 

始焊接時，保險絲F1熔斷。

 

1.電流太大，2.保險絲太小

 

當電源開關接通時，電源指示燈不亮

 

1．電源沒有接上；

2．電源線開路；

3．電源開關S1壞了；

4．保險絲F1熔斷了；

 

電源指示燈亮了，但風扇不轉。

 

風扇馬達M壞了

 

運行過程，保險絲F1熔斷。

 

1．保險絲F1太小；

2．電壓不正常；

3．風扇馬達M壞了；

4．變壓器T1壞了；

5．保險絲F1熔斷了；

6．變壓器T1壞了。

 

電源指示燈亮了，但風扇不轉。

 

風扇馬達M壞了

 

運行過程，保險絲F1熔斷。

 

1．保險絲F1太小；

2．電壓不正常；

3．風扇馬達M壞了；

4．變壓器T1壞了；

5．橋式整流器D1壞了；

6．主電路板上電容C1、C2壞了；

7．主電路板功率管壞了；

8．主電路板有其他故障；

9．程序控制板有故障

 

按下啟動START按鈕，系統不按程序動作，而電源指示燈亮著。

 

1．啟動按鈕按下不同步；

2．氣壓太低；

3．電磁閥壞了；

4．啟動按鈕壞了；

5．觸雪開關S3壞了；

6．程序控制板壞了

 

過載指示燈不亮

 

1．熱繼電器S4或S5已經動作；

2．橋式整流器D1壞了；

3．保護板上的繼電器K1壞了；

4．保護板壞了；

5．主電路板壞了。

 

焊模下降，但沒有超聲波發射到焊模，當松開啟動START按時焊模縮回

 

1．觸發開關S3壞了；

2．氣壓不足；

3．程序控制板壞了。

 

 

故障現象

 

引起原因

 

焊模下降，但超聲波發射不會停止，焊模也不會縮回

 

程序控制板壞了

 

焊模下降，超聲波發射后停止，但焊模不會縮回

 

1．程序控制板壞了；

2．保護板上的繼電器K1壞了。

 

超聲波發射到焊模，但負載指示表無指示

 

指示表壞了

 

接觸焊接機外殼，有輕微觸電感

 

1．接地不正確；

2．電源線破裸。

 

系統完全按預定的程序動作，但發射的超聲能量不夠，電源正常。

 

1．變壓器接錯抽頭；

2．焊接和保壓時間調節不正確；

3．調壓閥氣壓調節不當；

4．氣壓不穩定或過低；

5．焊模運動調節不當，致使焊模在氣缸行程末端工作；

6．焊模和變幅桿不匹配；

7．焊接工件的材料變了；

8．焊縫設計不合理；

9．焊接工件的夾緊裝置不合適或需要對準；

10．觸發器調節控制在不正確的位置

11．電源電壓變動；

12．氣缸或氣管路壞了。