好的,超声波焊接机焊头(也称为Horn/上模)在工作时轻微发热是正常现象,但如果发烫严重(烫手甚至无法触碰) ,则属于异常情况,需要及时排查,否则会严重影响焊接质量、损坏焊头甚至损坏换能器和发生器。
以下是导致焊头严重发烫的几个主要原因及相应的解决方法,您可以从易到难进行排查:
一、 工艺参数问题(最常见且最容易调整)
焊接参数设置不当
原因: 振幅过高 、 焊接时间过长、压力过大 。
分析: 过高的振幅和过长的焊接时间意味着焊头向产品输入了过多的超声能量。这些多余的能量无法全部用于焊接,就会转化为热能,导致焊头本身温度急剧升高。压力过大会增加焊头与工件的摩擦,也会产生更多热量。
解决: 遵循 “用最小的能量完成焊接” 的原则。逐步调低振幅、缩短焊接时间、减小压力,找到一个既能保证焊接质量,又能使焊头温度最低的最佳参数组合。
触发压力或延迟时间不当
原因: 在焊头接触到工件之前就提前发射超声波(即延迟时间设置不当),导致焊头在空气中空振。
分析: 焊头在空气中振动时,能量无法传递出去,几乎全部转化为自身的内能,温度会迅速上升。这会对焊头造成致命损伤。
解决: 确保延迟时间设置正确,必须是焊头压实工件后再发射超声波。检查设备的触发模式(如:压力触发、距离触发、时间触发)设置是否正确。
二、 设备与安装问题
焊头设计不合理或制造缺陷
原因:
设计问题: 谐振频率设计错误、节点位置设计不当、结构内部有应力集中点。
制造问题: 材料不佳(如使用劣质钛合金或铝合金)、热处理工艺不当、内部有微小裂纹。
分析: 一个设计或制造不良的焊头,其机械效率很低,大量能量被消耗在自身的内摩擦和变形上,从而产生大量热量。特别是裂纹,会极大地增加能量损耗和发热。
解决: 联系焊头制造商进行检查和频率分析。如果可能,换用一个确认良好的焊头进行对比测试。
整个振动系统(换能器+变幅杆+焊头)不匹配
原因: 换能器、变幅杆和焊头三者的谐振频率不匹配。
分析: 整个振动系统就像一个音叉组,如果频率不一致,能量在传递过程中就会发生严重的反射和损耗,导致系统效率低下,各部分(尤其是接口处和焊头)剧烈发热。
解决:
确保这一套组件是匹配的,最好是原厂配套。
重新进行调谐(寻频)。在设备空闲状态下,按下 “音波检测”按钮,观察此时的负载表和频率是否在正常范围内。如果电流(负载)异常高或频率偏差大,说明系统不谐振。
安装不当
原因:
焊头螺丝未拧紧或使用了错误的螺丝 (如强度不够的普通螺丝)。
安装时使用了扭力扳手但 扭矩不正确。
螺丝孔内有杂质或螺丝螺纹损坏。
分析: 安装松动会导致接触面之间产生微小的相对滑动和撞击,这种机械摩擦会产生巨大热量,并可能很快损坏连接螺纹。
解决:
使用原厂提供或指定规格的高强度螺丝。
严格按照制造商要求的扭矩,使用 扭力扳手进行安装。
清洁螺丝和螺孔,确保接触面平整干净。
三、 外部因素问题
被焊接材料问题
原因: 焊接某些高摩擦系数或高粘性的材料(如一些玻纤增强塑料)。
分析: 材料本身在振动摩擦时就会产生大量热量,这部分热量会传导回焊头。
解决: 这是工艺特性,难以完全避免,但可以通过优化参数(如降低振幅、提高速度)来减轻。可以在焊头工作表面进行特殊的涂层处理(如特氟龙涂层)来减少粘附。
缺乏有效的冷却
原因: 设备自带的风冷风扇损坏或风力不足,或者在高强度连续工作时,自然冷却不足。
分析: 即使是正常工作的焊头也会产生一定热量,如果散热不畅,热量会积聚导致温度持续升高。
解决: 检查冷却风扇是否正常工作。对于连续高强度作业,可以考虑额外增加强制风冷甚至水冷系统(需注意防水)。
排查步骤总结
建议您按照以下顺序进行排查:
立即停机,让焊头冷却。
检查参数: 首先怀疑并检查焊接时间、振幅和压力是否过大。尝试大幅降低参数看是否改善。
检查安装: 停机后,用扭力扳手重新严格按照规定扭矩紧固焊头螺丝。
音波检测: 在不接触工件的情况下,进行音波检测,观察负载电流是否正常。如果空载电流就很大,说明问题出在振动系统本身(不匹配、损坏或安装问题)。
对比测试: 如果条件允许,换一个确认良好的焊头测试。如果新焊头不发热,则说明原焊头有问题。
如果以上步骤均无法解决问题,很可能是发生器或振动部件内部损坏,这个时候可以联系我们,灵高超声波在全国设立了多个服务中心,可第一时间内为客户提供服务,以下是我们的服务流程:
1.线上沟通:客户通过电话或线上反馈,详细描述必能信超声波焊接机的故障现象。技术工程师根据描述初步判断故障原因,并评估修理的可能性。
2.线下确认:通过专业检测设备和工具,结合经验判断,确定必能信超声波焊接机具体的故障原因。
3.制定方案:根据故障原因,与客户沟通维修方案和费用预算。确保客户同意维修方案后,再进行下一步操作。
4.实施维修:按照制定的维修方案,更换损坏的配件,调整参数设置,修复或更换模具等。并对维修后的机器进行调试。 无问题之后交予客户验收。
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