典型的問(wèn)題問(wèn)題通常發(fā)生在四個(gè)方面之一：

1. 設備：超聲波焊接設備或各種焊接部件不吻合；

2. 過(guò)程參數：所使用的參數不適合正在連接的部件；

3. 材料：對零件中使用的材料的類(lèi)型，組成或物理/機械特性進(jìn)行更改；

4. 塑膠結構設計：零件幾何的某些細節不適合重復或成功焊接。

還應該指出的是，有時(shí)在一個(gè)領(lǐng)域確定的問(wèn)題可能會(huì )在另一個(gè)領(lǐng)域暴露出一個(gè)弱點(diǎn)或不足之處。

在研究超聲波焊接問(wèn)題的常見(jiàn)原因之前，讓我們花點(diǎn)時(shí)間來(lái)了解焊接周期本身。在超聲波焊接中，通過(guò)振動(dòng)工具（通常稱(chēng)為“喇叭”或“超聲波”）將兩部分的表面施加高頻振動(dòng)。由于在部件之間的界面產(chǎn)生摩擦熱，焊接發(fā)生。超聲波振動(dòng)是通過(guò)一系列組件（電源，轉換器，增壓器和喇叭）產(chǎn)生的，這些部件可以向部件提供機械振動(dòng)。

如圖所示。1，電源采用標準電線(xiàn)電壓，并將其轉換為工作頻率。在以下示例中，我們將利用20 kHz的常用超聲波焊接頻率，盡管焊接可以在15至60 kHz范圍內進(jìn)行，以滿(mǎn)足特殊需求。在運行中，電源通過(guò)RF電纜將指定頻率的電能發(fā)送到轉換器。轉換器利用壓電陶瓷將電能轉換成電源工作頻率下的機械振動(dòng)。這種機械振動(dòng)根據增壓器和喇叭的結構而增加或減少。適當的機械振動(dòng)幅度由應用工程師確定，并基于部件中使用的熱塑性材料。

待焊接的部件被放置在機械負載下，通常具有保持助力器和喇叭的氣動(dòng)致動(dòng)器。在這種負載下，機械振動(dòng)被傳遞到材料表面之間的界面，其聚焦振動(dòng)以產(chǎn)生分子間和表面摩擦。這種摩擦產(chǎn)生熱量和隨后的熔體，其凝固成焊接粘結。

超音波系統的基本部件是電源，執行器和堆疊（參見(jiàn)圖2）。電源將線(xiàn)路電壓標稱(chēng)為120-240V，并將其轉換為高電壓，高頻信號。它還包含以受控方式操作執行器和堆疊所需的編程，以實(shí)現所需的焊接結果。致動(dòng)器氣動(dòng)或電動(dòng)伺服操作，可作為獨立的臺式機組或集成到自動(dòng)化系統中，將超聲波模具朝向要連接的部件移動(dòng)。它將所需的力應用于材料以幫助創(chuàng )建焊接條件。

超聲波振動(dòng)系統。它通過(guò)與部件直接接觸將振動(dòng)能傳遞到密封/接合表面。超聲波振動(dòng)通常包括三個(gè)項目：超聲波換能器，其包含以所施加的電源信號的頻率振蕩的壓電陶瓷晶體換能器。當這些晶體振蕩時(shí)，它們物理地膨脹和收縮，從而在換能器的輸出側產(chǎn)生可測量的機械運動(dòng)（稱(chēng)為峰 - 峰幅度）。

第二部分，增壓器在其中間部分帶有一個(gè)連接的環(huán)，具有兩個(gè)功能：它作為堆疊進(jìn)入致動(dòng)器的安裝點(diǎn)，并且還用于放大或減少傳感器中產(chǎn)生的輸出運動(dòng)。

振動(dòng)系統的第三個(gè)也是最后一個(gè)部件是將要接合的零件的超聲波焊接模具。模具表面設計成與產(chǎn)品接觸面一致，或者可以在膠片/紡織品應用中具有添加到其接觸面的密封輪廓。對于振動(dòng)系統中的每個(gè)部分，都被設計成與其他組件匹配結合，以達到最佳幅度輸出水平，以允許超聲波焊接盡可能高效地發(fā)生。

我們從設備開(kāi)始吧?？紤]在一個(gè)應用中產(chǎn)生成功焊接的設備和方法在另一個(gè)應用中會(huì )這樣做是很容易和通常合乎邏輯的。但這并不普遍。全球范圍內，20 kHz超聲焊接機是目前應用最廣泛的一種; 由于其多功能性，這些焊工可提供高功率（高達6000W）和高幅度輸出，并且可以適應各種可用的刀具尺寸。對于生產(chǎn)超聲波焊接部件的合同制造商，20 kHz設備可以是一個(gè)偉大的投資，因為它提供許多應用將來(lái)使用的承諾。

然而，還有一些情況 - 特別是對于小而精巧的部件，其中20 kHz設備的高功率，高振幅能力對于某些組件來(lái)說(shuō)也可能“積極”，可能導致?lián)p壞。一個(gè)可能的解決方案是減小輸入幅度，但是如果施加的振幅低于被焊接的聚合物的推薦水平，則不會(huì )起作用。

超聲波焊接是廣泛認可和接受熱塑性材料的方法。它具有許多優(yōu)點(diǎn)，包括工藝可靠性和重復性，比其他接合技術(shù)更低的能源使用，節省材料（因為不需要消耗品，如膠水或機械緊固件）和節省勞動(dòng)力。

但是與任何流程一樣，存在這種技術(shù)的明顯問(wèn)題可能會(huì )中斷生產(chǎn)過(guò)程的情況。解決和避免這些問(wèn)題的關(guān)鍵是了解其可能的起因。成功使用超音波焊接的處理器通常具有兩個(gè)主要特征：它們具有良好的文件化，驗證的焊接工藝; 這個(gè)過(guò)程由居民訓練有素的“冠軍”支持和維護。如果這些重要因素中的一個(gè)或兩個(gè)不存在，您很可能很快就要求幫助。即使同時(shí)存在，有可能至少需要一些幫助或技術(shù)幫助。