超声波焊接机故障分析和排除
1.在各类加工工艺中出现故障的分析和排除
1.1超声波焊接作业时的常见问题
现象 | 原因 | 解决办法 |
焊接过度 | 输入工件的能量过多; 超声波机器功率太大 | 1.降低工作压力 2.减少焊接时间 3.换用较小倍数的变幅杆以减少振幅 4.降低超声波模具的振幅 5.换用较小振幅放大比的变幅杆 |
焊接不均 | 1.工件扭曲 2.熔接线不均称 3. 模具振幅分布不均匀 | 1.排除弯形较大的工件 2.检查工作过程是否造成工件变形聚能边重新设计,使高度均一 3. 重新设计超声波模具 4. 超声波机器功率小或不稳定 |
现象 | 原因 | 解决办法 |
(续) | 4.焊头、下模、工件的接触面不平贴
5.侧壁弯曲
6.工件误差太大 | 5.确保工件形状,尺寸的一致性 6.调整模头及下模,改善支撑效果 7.加厚塑胶产品壁厚 |
焊接结果不一致 | 1.工件的误差太大 2.电源电压发生变化 3.气源压力变动 4.模具潮湿
5.塑料工件填料比例太高 6.填料分布不均 7.导能线设计错误 8.材料焊接性能不良 | 确保工件形状,尺寸的一致性 使用电源稳压器 确保气源输出压力稳定 1.烘干模具 2.烘干工件,立即焊接 3.降低填料比例 4.改善工件质量 5.重新设计结合面结构 6.改用焊接性能好的材料 |
表面损伤 | 1.超声波模具温度升高 2. 模具与产品接触面不吻合
| 1.检查焊头螺丝是否松动 2.缩短焊接时间 3.使模具散热冷却 4.确保模具与变幅杆的接合良好 5.重新对模具进行精密雕刻加工 |
2.工件局部碰伤
3.字号凸起 4.焊头、下模、工件的接触面不平贴
5.氧化铝(来自焊头) 6.焊接时间过长 | 1.检查工件外观 2.检查工悠扬与焊头的贴合度 尽可能使用凹字 1.调整焊头及下模,改善支撑效果 2.重新设计模具 3.检查模具与工件的变化 焊头做硬铬处理 1.增加压力或振幅,以减少焊接时间 2.调整缓冲压力 | |
接合面出现毛边溢料 | 1.焊接线太大
2.工件变形 3.焊接时间太长 4.接合面尺寸不均匀 5.工件贴合太紧 | 1.减少焊接线的大小 2.降低压力 3.调整限位 4.减少变形的影响量 5.减少焊接时间 6.重新设计工件接合面 |
焊接错位 | 1.工件组合时没有对准
2.下模支撑不当 3.侧壁弯曲 4.聚能边设计不良 5.工件误差太大 | 1.重新设计塑胶产品定位结构 2.如果可能,设计夹具以校正 重新设计适当的支撑下模 3.改善工件刚度 4.重新设计聚能边 5.确保工件形状,尺寸的一致性 |
焊接不足 | 1.输入工件的能量过少
2.工件材料焊接性能不良 3.超声波焊接机功率太小 | 1.增加工件压力 2.延长焊接时间 3.换用较大倍数的变幅杆 4.使用较大功率的焊接机 改用焊接性能好的材料 |
焊接时内部零件受损 | 1.振幅太大 2.焊接时间过长
3.内部零件组合太接近接合面 | 1.增加振幅或压力,以减少焊接时间 2.调整缓冲速度 3.使内部零件组合适当 4.移动内部零件,避开能量集中区或变更压着处 5.在受损位置添加软胶,用于隔离超声 6.避空受损位置对应的上模 |
内部零件熔合 | 内部零件与外壳材质相同 | 内部零件与外壳用难以相溶的两种材料制作 |
现象 | 原因 | 解决办法 |
镶嵌后塑料部件挤裂 | 1.超声波发射迟或没有发射
2.阻滞过多 3.孔壁太薄 4.压力太大 | 1.减小预触发压力 2.降低缓冲速度 3.使孔径通畅,减少阻滞 4.加厚孔壁 5.降低压力 |
镶嵌后容易拨出 | 1.孔腔尺寸不当没有足够塑料能有效包阻镶入物 2.完全镶入后,焊头继续振击镶入物 3.螺帽镶入后低于塑料表面 4.垫片内径较螺帽外径大 5.螺丝太长螺丝顶部悬露在外面 | 修改孔腔尺寸
减少焊接时间 修改工件或焊头 修改相应工件 修改相应工件 |
1.2超声波镶嵌常见问题
现象 | 原因 | 解决办法 |
镶入后,镶入物再度浮出 | 压力除去后,塑料尚未固化 | 加长保压时间 |
埋入深度不合理想 | 1.超声波发射时间太短 2.下降速度快于塑料熔化速度 | 增长焊接时间
减缓下降速度 |
需要长时间才能埋至正常位置 | 1.超声波功率不足 2.镶入物太长 3.孔腔太窄 4.下降速度太慢 | 换用功率较大的焊接机 减短镶入物 加宽孔径 加快下降速度 |
塑料填堵螺帽孔 | 孔腔太浅 | 加深孔腔 |
短时间工作后,超声波焊头出现凹印 | 1.焊头质地的硬度不及镶入物 2.超声波振幅太高 | 改用较高硬度的焊头材料
降低振幅 |
镶嵌时噪音大 | 通常是金属与金属的接触、磨擦,噪音在所难免 | 1.使用保护耳罩 2.在焊头接触镶入物前,发射超声波 3.降低振幅 4.增加压力或下降速度以缩短时间 |
塑料溢出镶入物表面 | 1.镶入太深 2.焊接时间过长 3.镶嵌的障碍情况过多 | 使用阻挡螺帽或调整高度 调整焊接时间 加宽孔腔等减少障碍 |
焊头温度升高 | 1.振幅过高 2.金属与金属磨擦生热,此乃自然现象 | 降低振幅 1.可能的话,尽量采用焊头接触塑料的加工方式,以避免焊头与金属直接接触 2.暂时停止工作,使焊头自然降温 |
1.3超声波铆接常见问题
现象 | 原因 | 解决办法 |
铆点不均匀,出现凹缺 | 铆腔太大或铆钉太小 | 减小焊头铆尺寸或增加铆钉高度或直径 |
铆点周围有多余溢料 | 1.铆腔太小或铆钉太大 2.铆钉与焊头铆腔中心不准 | 增加焊头铆腔尺寸或减少铆钉高度或直径 检查对准 |
铆钉的顶点尚未成形而铆钉的底部已开始熔化下塌 | 1.压力过大或振幅过小 2.焊头下降速度太快 | 降低压力或增加振幅 调节节流阀,减慢焊头下降速度 |
铆钉底的一面发生表面伤害 | 1.下模支撑不当 2.压力过高 | 试用金属材料做为下模支撑 降低压力并在铆钉与底座间加入金属片作为散热,以减少伤害 |
铆接后,工件松动 | 1.熔化后的铆钉在压力除去之前,未完全固化 2.未铆实 | 延长保压时间或另外使用夹具夹紧
1.调整行程 2.延长焊接时间 |
铆接时,铆钉根部断裂 | 1.铆钉与基体过渡不合理使应力过于集中 2.焊头与铆钉未成直角关系 | 改善铆钉的过渡结构
检查对准 |
当铆接时塑料工件滑动 | 没有夹紧 | 改进下模,改善夹持效果 |
2.超声波焊接机系统故障分析
故障现象 | 引起原因 |
当系统接上电源时,保险丝熔断 | 1.电源线短路; 2.整流器击穿 3. 功率放大元件击穿 |
始焊接时,保险丝F1熔断。 | 1.电流太大,2.保险丝太小 |
当电源开关接通时,电源指示灯不亮 | 1.电源没有接上; 2.电源线开路; 3.电源开关S1坏了; 4.保险丝F1熔断了; |
电源指示灯亮了,但风扇不转。 | 风扇马达M坏了 |
运行过程,保险丝F1熔断。 | 1.保险丝F1太小; 2.电压不正常; 3.风扇马达M坏了; 4.变压器T1坏了; 5.保险丝F1熔断了; 6.变压器T1坏了。 |
电源指示灯亮了,但风扇不转。 | 风扇马达M坏了 |
运行过程,保险丝F1熔断。 | 1.保险丝F1太小; 2.电压不正常; 3.风扇马达M坏了; 4.变压器T1坏了; 5.桥式整流器D1坏了; 6.主电路板上电容C1、C2坏了; 7.主电路板功率管坏了; 8.主电路板有其他故障; 9.程序控制板有故障 |
按下启动START按钮,系统不按程序动作,而电源指示灯亮着。 | 1.启动按钮按下不同步; 2.气压太低; 3.电磁阀坏了; 4.启动按钮坏了; 5.触雪开关S3坏了; 6.程序控制板坏了 |
过载指示灯不亮 | 1.热继电器S4或S5已经动作; 2.桥式整流器D1坏了; 3.保护板上的继电器K1坏了; 4.保护板坏了; 5.主电路板坏了。 |
焊模下降,但没有超声波发射到焊模,当松开启动START按时焊模缩回 | 1.触发开关S3坏了; 2.气压不足; 3.程序控制板坏了。 |
故障现象 | 引起原因 |
焊模下降,但超声波发射不会停止,焊模也不会缩回 | 程序控制板坏了 |
焊模下降,超声波发射后停止,但焊模不会缩回 | 1.程序控制板坏了; 2.保护板上的继电器K1坏了。 |
超声波发射到焊模,但负载指示表无指示 | 指示表坏了 |
接触焊接机外壳,有轻微触电感 | 1.接地不正确; 2.电源线破裸。 |
系统完全按预定的程序动作,但发射的超声能量不够,电源正常。 | 1.变压器接错抽头; 2.焊接和保压时间调节不正确; 3.调压阀气压调节不当; 4.气压不稳定或过低; 5.焊模运动调节不当,致使焊模在气缸行程末端工作; 6.焊模和变幅杆不匹配; 7.焊接工件的材料变了; 8.焊缝设计不合理; 9.焊接工件的夹紧装置不合适或需要对准; 10.触发器调节控制在不正确的位置 11.电源电压变动; 12.气缸或气管路坏了。 |