在研究超聲波焊接問題的常見原因之前，我們先花點時間了解一下超聲波焊接本身。在超聲波焊接中，超聲波焊接設備通過振動工具向兩個部件的表面施加高頻振動。焊接是零件之間的界面產(chǎn)生摩擦熱的結(jié)果，超聲波振動是由一系列部件(電源、換能器、喇叭和焊頭)產(chǎn)生的，這些部件將機械振動傳遞給零件。

超聲波焊接技術以其焊接速度快、焊接強度高、密封性能好而獨樹一幟，這是傳統(tǒng)焊接和粘接工藝的合適替代品。該過程是環(huán)保的，因為它不使用有害的溶劑或膠水，它不會損壞產(chǎn)品。超聲波技術在生產(chǎn)過程中易于實施，故障率低。

一、焊接問題

超聲波焊接雖然故障率低，但是在操作過程中不可避免的會出現(xiàn)一些問題，所以了解可能出現(xiàn)的問題是很有必要的。

1、設備：超聲波焊接設備或各種焊接部件不適合這種應用。

2、工藝參數(shù)：使用的參數(shù)不適用于連接的零件。材料變更:零件所用材料的類型、成分或物理/機械特性發(fā)生了變化。

3、零件設計：零件幾何形狀的某些細節(jié)不適合重復焊接或成功焊接。
二、解決方案

1、超聲波焊接設備故障的解決方案

通過對焊接設備信息的收集和觀察，有助于及時發(fā)現(xiàn)設備存在的問題，及時安排維修，減少生產(chǎn)損失。

①交互式診斷功能

較新的超聲設備允許用戶執(zhí)行交互式診斷功能檢查，如果正確解釋并與其他警告信號(如噪聲)結(jié)合，可以在導致嚴重問題之前警告用戶令人擔憂的趨勢。電源可以通過高級通信協(xié)議獲得“焊接圖結(jié)果”和“喇叭掃描”等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以與新的、最近維修的或已知符合標準的設備獲得的基線數(shù)據(jù)進行比較。

②注意設備聲音

設備故障很少發(fā)生，所以沒有安裝報警系統(tǒng)，所以要格外注意焊接作業(yè)時產(chǎn)生的噪音的變化。有經(jīng)驗的操作員和維護人員通常會發(fā)現(xiàn)這種細微的諧波波動，并應始終將這些變化告知主管。在生產(chǎn)受到不利影響之前，盡早注意設備發(fā)出的聲音，有可能發(fā)現(xiàn)并解決問題。

③注意焊接圖紙數(shù)據(jù)

這有助于找出合格零件和可疑零件之間的區(qū)別，焊接圖上顯示的數(shù)據(jù)包括振幅、電流消耗、功率、頻率和相位。振幅、相位、頻率和電流的變化可能表明電源或電池組有問題。功耗的差異可能表明工藝變化(例如，焊接壓力)、零件幾何形狀變化(公差，尤其是連接區(qū)域的公差，可能已經(jīng)改變)或電池組組件問題(焊頭或轉(zhuǎn)換器開始失效)。

2、參數(shù)問題的解決方案

仔細控制和記錄過程參數(shù)是另一個不容忽視的領域，醫(yī)療和汽車零件制造商知道這一點，并遵循嚴格的程序，因此在使用超聲波焊接時成功率很高。而其他產(chǎn)品(如玩具或一次性產(chǎn)品)的處理器通常運行松散，過程控制要弱得多。在這種情況下，操作員通常會根據(jù)零件或生產(chǎn)條件的變化不斷調(diào)整設置。

雖然這種方法可以產(chǎn)生令人滿意的產(chǎn)品，但是當工藝參數(shù)頻繁變化時，出現(xiàn)的任何問題都可能更加難以診斷，尤其是遠程診斷。例如，設備問題或部件組成或零件質(zhì)量的變化是否會提示新的參數(shù)變化。通常，當這類應用需要幫助時，超聲波焊接應用工程師可以在詢問一些關于零件的基本問題后，引導客戶找到合適的解決方案。如果您可以使用生產(chǎn)零件直接在機器上完成故障排除，此方法尤其有用。

3、解決材料變更問題的措施

與材料相關的問題是生產(chǎn)中不一致或問題的根源，即使是材料的微小變化也會對焊接產(chǎn)生很大的影響。[敏感詞]由材料變化引起的一些問題的解決方案。

①聚合物變化

出于經(jīng)濟原因，加工商通常希望在相似的聚合物之間轉(zhuǎn)換。但是，在做出任何改變之前，應先咨詢超聲波焊接應用專家。如果隨機變化導致零件沒有之前的強度，或者需要更長的焊接時間，可能是超聲波疊加輸出不足。有必要檢查堆疊的組件，尤其是焊頭和焊頭，并且有必要確定其中的兩個是否得到了改進，以便應用程序可以有效地焊接新的聚合物，并使應用程序返回到“正常”范圍。

②回收材料含量高

回收的熱塑性塑料雖然可以多次熔融重整，但每次熔融后其物理性能都會有一定程度的降低。過多的再研磨材料會產(chǎn)生累積效應，導致零件達不到規(guī)格要求。不要在要進行超聲波焊接的零件中使用超過10%的回收材料。在需要嚴格測試和驗收標準的特定應用中，應充分考慮生產(chǎn)材料的定期分析，以持續(xù)驗證進入成品零件的材料質(zhì)量。

4、零件設計問題的解決方案

如果你要焊接的零件設計不當，那么其他所有正確的東西(設備、材料、做工)都沒有太大意義。模具磨損通常是由使用研磨性聚合物或填料引起的，隨著時間的推移，與早前驗證的零件相比，零件的大小和尺寸會有所不同。因此，主要連接特征，如能量導向器或剪切干涉接頭，不再在規(guī)范范圍內(nèi)，零件輪廓可能不再適合工具集，焊接結(jié)果可能變得越來越不一致。這個問題的解決方案包括返工現(xiàn)有的模具或生產(chǎn)新的模具，比如超聲波焊頭就要根據(jù)不同的焊接內(nèi)容來設計，否則無法用于焊接生產(chǎn)。

有經(jīng)驗的操作員可以集中精力排除故障，并確定是否需要其他措施或進一步監(jiān)控。一旦確定了需要注意的區(qū)域，用良好的零件替換可疑零件是維護超聲波焊接設備的積極方法。