如何分析解決超聲波焊接中遇到的問題

如何分析解決超聲波焊接中遇到的問題（深度好文章）

      超聲波焊接是一種被廣泛認(rèn)可和接受的用于連接熱塑性材料的工藝。它提供了許多優(yōu)勢，包括工藝可靠性和可重復(fù)性、比其他連接技術(shù)更低的能源使用、節(jié)省材料（因?yàn)椴恍枰钠?，例如膠水或機(jī)械緊固件）以及節(jié)省勞動力。

         但與任何過程一樣，在某些情況下，出現(xiàn)明顯問題會影響生產(chǎn)。解決和避免這些問題的關(guān)鍵是了解它們的原理。成功使用超聲波焊接的加工通常具有兩個主要特征：他們擁有經(jīng)過充分證明的、經(jīng)過驗(yàn)證的焊接工藝；這需要一個專業(yè)的經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師支持和維護(hù)。

超聲波焊接工作過程
在檢查超聲波焊接問題的常見原因之前，讓我們花點(diǎn)時間了解焊接周期本身。在超聲波焊接中，通過振動超聲波焊頭在兩個產(chǎn)品零件的表面施加高頻振動。焊接是由于零件之間的界面處產(chǎn)生的摩擦熱而發(fā)生的。超聲波振動由一系列組件（電源、轉(zhuǎn)換器、增壓器和焊頭）產(chǎn)生，這些組件將機(jī)械振動傳遞給零件。

如圖 1 所示，電源采用標(biāo)準(zhǔn)電線電壓并將其轉(zhuǎn)換為工作頻率。在以下示例中，我們將使用 20 kHz 的常見超聲波焊接頻率，但焊接可以在 15 至 40 kHz 的范圍內(nèi)進(jìn)行以滿足特殊需求。在工作中，電源以指定頻率通過射頻電纜向轉(zhuǎn)換器發(fā)送電能。轉(zhuǎn)換器利用壓電陶瓷將電能轉(zhuǎn)換為電源工作頻率下的機(jī)械振動。這種機(jī)械振動會根據(jù)變幅桿和工具頭的振幅的設(shè)計增加或減少。適當(dāng)?shù)臋C(jī)械振動幅度由應(yīng)用工程師確定，這取決于零件中使用的熱塑性材料的種類。

待焊接的零件承受機(jī)械負(fù)載，通常使用氣動驅(qū)動器帶動超聲波振動單元。在此壓力載荷下，機(jī)械振動傳遞到材料表面之間的界面，從而集中振動以產(chǎn)生分子間和表面摩擦。這種摩擦?xí)a(chǎn)生熱量和隨后的熔化，然后凝固成焊接結(jié)合。

超聲波焊接機(jī)是超聲波發(fā)生器、換能器系統(tǒng)和程序控制（見圖2）。電源采用標(biāo)稱 220v 的線路電壓，并將其轉(zhuǎn)換為高壓、高頻信號。它還包含超聲波換能器和參數(shù)控制，以實(shí)現(xiàn)所需的焊接結(jié)果。氣動或電動伺服操作的執(zhí)行器可作為獨(dú)立的臺式裝置或集成到自動化系統(tǒng)中，將超聲波工具移向要連接的零件。它向材料施加所需的壓力，以幫助創(chuàng)造焊接條件。

超聲波振動單元。它通過與零件的直接接觸將振動能量傳遞到產(chǎn)品表面。超聲波振動單元通常由三部分組成：超聲波換能器，其中包含以施加的電源信號的頻率振蕩的壓電陶瓷晶體。當(dāng)這些晶體振蕩時，它們會物理膨脹和收縮，從而在換能器的輸出側(cè)產(chǎn)生可測量的機(jī)械運(yùn)動（稱為峰峰值幅度）。

第二部分是增壓器或變幅桿，在其中間部分帶有一個連接環(huán)，有兩個功能：它作為振動系統(tǒng)的固定安裝點(diǎn)，還用于放大或減少傳感器中產(chǎn)生的輸出運(yùn)動。

振動系統(tǒng)的第三個也是最后一個組件是超聲波焊頭，活成超聲波模具，它將接觸要連接的零件。超聲波模具將被設(shè)計成與塑膠產(chǎn)品的外輪廓相匹配，或者可以在薄膜/紡織品應(yīng)用中將密封輪廓添加到其接觸面。對于每種應(yīng)用，焊頭都設(shè)計為與換能器組件結(jié)合，以達(dá)到最佳的振幅輸出水平，從而盡可能高效地進(jìn)行超聲波焊接。

超聲波常見問題通常發(fā)生在以下四個方面之一：

1.設(shè)備：超聲波焊接設(shè)備或各種焊接部件不適合應(yīng)用。
2.工藝參數(shù)：使用的參數(shù)不適合被連接的零件。
3.材料：零件中使用的材料的類型、成分或物理/機(jī)械特性發(fā)生變化。
4.零件設(shè)計：零件幾何形狀的某些細(xì)節(jié)不適合可重復(fù)或成功的焊接。

還應(yīng)該注意的是，有時在一個領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)的問題可能會暴露另一個領(lǐng)域的弱點(diǎn)或不足。

塑料結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點(diǎn)

超聲波振幅對焊接的影響

超聲波焊接壓力和觸發(fā)壓力對焊接的影響

讓我們從設(shè)備開始。認(rèn)為在一種應(yīng)用中產(chǎn)生成功焊接的設(shè)備和方法在另一種應(yīng)用中也能成功是很容易的，而且通常是合乎邏輯的。但這并非普遍適用。在世界范圍內(nèi)，20kHz 超聲波焊接機(jī)是迄今為止使用最廣泛的；由于它們的多功能性，這些焊機(jī)可以提供高功率（高達(dá) 4000 W）和高振幅輸出，并且它們可以適應(yīng)各種可用的工具尺寸。對于采購商來說，它們盡力選用了一些比較大功率的超聲波設(shè)備，因?yàn)樗型谖磥淼脑S多應(yīng)用中使用。

然而，在某些情況下——尤其是對于小而精密的部件——20kHz 設(shè)備的高功率、高振幅能力可能證明對某些組件過于“激進(jìn)”，可能會導(dǎo)致?lián)p壞。一種可能的解決方案是降低輸入幅度，但如果施加的幅度低于所焊接聚合物的推薦水平，則這將不起作用。

因此選用較高頻率的設(shè)備產(chǎn)生較低幅度的輸出，但通過以較高頻率共振來進(jìn)行補(bǔ)償。因此，在將超聲波能量應(yīng)用于零件時，高頻焊工被認(rèn)為“更溫和”。電子組件，尤其是那些帶有精密定時器/振蕩器、（晶振）和位于印刷電路板上的貼片電子組件，超聲波不易產(chǎn)生破壞作用。

另一個潛在因素是設(shè)備故障。這些很少在沒有發(fā)生警告的情況下發(fā)生。一個明顯的例子是焊機(jī)操作時產(chǎn)生的噪音的變化或增加。有經(jīng)驗(yàn)的操作員和維護(hù)人員通常會適應(yīng)這種微妙的諧波波動，并應(yīng)始終與主管溝通這些變化。如果發(fā)現(xiàn)有異常響聲，請及時處理檢查。

同樣，較新的超聲波設(shè)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標(biāo)志（如噪聲）結(jié)合使用，可以在令人擔(dān)憂的趨勢成為主要問題之前提醒用戶。電源通過先進(jìn)的通信協(xié)議可以獲得“焊接圖結(jié)果”和“頻率掃描”等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以與設(shè)備新的、最近維修過的或已知性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時獲得的基線數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

有了這些信息，有經(jīng)驗(yàn)的用戶就可以集中精力進(jìn)行故障排除，并確定是否需要采取其他措施或進(jìn)一步監(jiān)控。一旦確定了一個關(guān)注的領(lǐng)域，用已知的良好組件替換可疑組件是積極識別需要維修或糾正措施的焊接設(shè)備的一種方法。有用的診斷數(shù)據(jù)示例包括：

?焊接圖表數(shù)據(jù)。這有助于查明好零件和可疑零件之間的差異。如圖 3 所示，焊接圖表上顯示的數(shù)據(jù)包括幅度、電流消耗、功率、頻率和相位。幅度、相位、頻率和電流變化可能表明電源或堆棧存在問題。功率消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，尤其是在連接區(qū)域可能發(fā)生了變化）或堆棧組件問題（喇叭或轉(zhuǎn)換器開始出現(xiàn)故障） .

?喇叭診斷掃描。這可以確定喇叭是否消耗更多功率（顯示為在空氣中運(yùn)行所需的瓦數(shù)增加）。增加的功率消耗可能表明喇叭中正在形成裂縫。這種裂縫有時是內(nèi)部的，因此肉眼并不總是可見的。

?隨機(jī)數(shù)據(jù)。與已知的良好數(shù)據(jù)相比，出現(xiàn)混亂的數(shù)據(jù)可能表明轉(zhuǎn)換器、喇叭或射頻電纜中存在故障，如圖 4 所示。

工藝參數(shù)和材料
仔細(xì)控制和記錄工藝參數(shù)是另一個不容忽視的領(lǐng)域。醫(yī)療和汽車零部件生產(chǎn)商知道這一點(diǎn)并遵循嚴(yán)格的程序，這些程序通常由 FDA 等監(jiān)管機(jī)構(gòu)強(qiáng)制執(zhí)行，從而在使用超聲波焊接時取得了很大的成功。

不幸的是，其他產(chǎn)品（例如玩具或一次性產(chǎn)品）的加工商通常在不那么嚴(yán)格的要求下運(yùn)作，并且實(shí)施的過程控制要弱得多。在此類情況下，操作員通常會根據(jù)不斷變化的零件或生產(chǎn)條件不斷調(diào)整設(shè)置。雖然這種方法可能會導(dǎo)致令人滿意的生產(chǎn)，但當(dāng)過程參數(shù)頻繁變化時，發(fā)生的任何問題都難以診斷，尤其是遠(yuǎn)程診斷。例如，最近的參數(shù)更改是由設(shè)備問題還是零件組成或質(zhì)量的變化引起的？

通常，當(dāng)此類應(yīng)用需要幫助時，超聲波焊接應(yīng)用工程師在詢問有關(guān)零件的一些基本問題（材料、接頭設(shè)計、測試要求和當(dāng)前機(jī)器設(shè)置）后，可以指導(dǎo)客戶找到合適的解決方案。如果可以使用生產(chǎn)零件直接在機(jī)器上完成故障排除，則此方法特別有用。圖 5 顯示了故障排除/參數(shù)調(diào)整過程的概述。

與材料相關(guān)的問題是生產(chǎn)中出現(xiàn)不一致或問題的常見原因。如以下示例中所述，即使材料的微小變化也會對焊接或生產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生巨大影響：

?聚合物變化。隨著價格的波動，加工商出于經(jīng)濟(jì)原因想要在相似的聚合物之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換是很常見的。但是，在進(jìn)行任何更改之前咨詢超聲波焊接應(yīng)用專家是明智之舉。

一個常見但可能帶來麻煩的變化的一個例子是從易于焊接的無定形材料（如 ABS）轉(zhuǎn)變?yōu)楦y焊接的半結(jié)晶聚合物（如 PP）。為了成功焊接，ABS需要比PP（90-120微米）更低的超聲波堆棧輸出（在20 kHz時為30-70微米）。如果這種變化導(dǎo)致零件沒有以前的強(qiáng)度，或者焊接時間更長，或者如果焊接對敏感的裝配表面/組件造成損壞，則問題可能是缺乏超聲波堆棧輸出。有必要檢查堆棧組件，特別是喇叭和助推器，以確定對任一組件的改進(jìn)是否能讓
應(yīng)用程序有效地焊接新聚合物并使應(yīng)用程序恢復(fù)到“正?！钡某晒Ψ秶?。

?再生料含量高。再研磨的熱塑性塑料雖然能夠多次熔化和重整，但在每次后續(xù)熔化時，其物理性能都會發(fā)生一定程度的退化。過多重新研磨材料的累積效應(yīng)可能導(dǎo)致零件無法滿足規(guī)格要求。因此，Branson建議在要進(jìn)行超聲波焊接的零件中使用的再生料不要超過10％。在需要符合嚴(yán)格測試和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的特定應(yīng)用中，生產(chǎn)商應(yīng)強(qiáng)烈考慮對生產(chǎn)材料進(jìn)行定期分析，以不斷驗(yàn)證進(jìn)入成品零件的材料質(zhì)量。

?填料含量。通常，填料對于確保部件強(qiáng)度和耐用性至關(guān)重要。然而，零件中不同類型和百分比的填料會影響塑料連接工藝的成功。布蘭森建議填料含量保持在 30% 以下。接合含有較高比例填料（尤其是長纖維）的部件有時會導(dǎo)致填料在焊接接頭處積聚，從而降低焊接強(qiáng)度。

另一個問題是磨料填料。一些賦予附加強(qiáng)度或韌性的填料，包括碳酸鈣、二氧化硅和滑石，也可能會磨損工具的接觸表面。磨損零件長時間暴露于工具表面會導(dǎo)致磨損，從而導(dǎo)致零件外觀損壞和向零件連接表面?zhèn)鬟f的能量不足。

建議更換為具有耐磨表面（例如碳化物或氮化鈦）的鈦喇叭。對于夾具，建議使用鋼或硬化不銹鋼。

零件配置和故障排除
如果您嘗試焊接的零件設(shè)計不當(dāng)，讓其他一切（設(shè)備、材料和工藝）正確無誤并沒有多大意義。但是，與其嘗試在此處查看良好零件設(shè)計的所有細(xì)節(jié)，不如讓我們關(guān)注一些導(dǎo)致零件設(shè)計不當(dāng)?shù)幕驹颍?/span>

?缺乏明確定義的項(xiàng)目或應(yīng)用目標(biāo)。當(dāng)測試和驗(yàn)收有一個“移動目標(biāo)”時，許多應(yīng)用項(xiàng)目都會遇到困難。例如，應(yīng)用程序是否需要跌落測試？壓力測試？如果是這樣，在什么值？這些值對于有效進(jìn)行密封接頭的設(shè)計至關(guān)重要。一般來說，如果設(shè)計要順利進(jìn)行，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)需要提前考慮和決策。

?對特定應(yīng)用的最佳接頭類型缺乏了解。當(dāng)主要設(shè)計師可能對塑料連接工藝知之甚少，在推進(jìn)項(xiàng)目時卻發(fā)現(xiàn)做出了錯誤的決定并且零件接頭和焊接特性不正確時，通常會出現(xiàn)次優(yōu)接頭設(shè)計經(jīng)過考慮的。

通常，只有在已經(jīng)進(jìn)行了大量投資（模具完成、零件生產(chǎn)和初始焊接試驗(yàn)）之后才會得出這樣的結(jié)論。再次強(qiáng)調(diào)，應(yīng)在項(xiàng)目早期確定與零件和焊接相關(guān)的關(guān)鍵考慮因素（焊縫控制和密封類型——?dú)饷?、結(jié)構(gòu)或兩者）。在項(xiàng)目的初始階段與超聲波焊接工程師合作有助于確定關(guān)鍵零件標(biāo)準(zhǔn)，更好地教育設(shè)計師，并有助于最大限度地減少或至少闡明可能的風(fēng)險。

? 模具磨損，通常由使用磨料聚合物或填料引起，隨著時間的推移，可能會導(dǎo)致零件在尺寸和尺寸上與早期驗(yàn)證的零件大不相同。因此，主要的連接特征，例如能量導(dǎo)向器或剪切干涉接頭，不再符合規(guī)范。零件輪廓可能不再適合工具組。焊接結(jié)果可能變得越來越不一致。此問題的補(bǔ)救措施包括重新加工現(xiàn)有模具或生產(chǎn)新模具。

最終，超聲波焊接部件的問題可能會從許多來源突然出現(xiàn)。一旦懷疑有問題，立即致電當(dāng)?shù)氐某暡ê附釉O(shè)備代表可以獲得診斷和補(bǔ)救技巧，通常通過電話或電子郵件完成，可以幫助您識別、最小化或解決潛在的生產(chǎn)問題。為了減少故障排除的需要，請遵循以下最佳實(shí)踐：

? 在您的項(xiàng)目設(shè)計早期與您的超聲波焊接設(shè)備供應(yīng)商的應(yīng)用工程專家合作（或重新設(shè)計，如果考慮到重大的材料、形式或功能變化）。

?始終保留備用的，具有生產(chǎn)質(zhì)量的組件，特別是對于那些生產(chǎn)中斷會引起重大運(yùn)營或財務(wù)問題的關(guān)鍵應(yīng)用程序而言。生產(chǎn)備件是解決連接問題的重要輔助工具，并且在供應(yīng)緊張的情況下，可以將生產(chǎn)持續(xù)進(jìn)行，同時將停機(jī)時間降至最低。

?利用培訓(xùn)機(jī)會，使您能夠掌握您正在使用的塑料連接技術(shù)。例如，布蘭森在各種公司地點(diǎn)和客戶地點(diǎn)舉辦研討會，提供必要的實(shí)踐培訓(xùn)和技術(shù)援助，讓您的超聲波工藝“冠軍”充分了解最新技術(shù)，并準(zhǔn)備好根據(jù)您的需要培訓(xùn)和維護(hù)技術(shù)。設(shè)施。設(shè)計工程師、質(zhì)量工程師、設(shè)備維護(hù)人員和運(yùn)營/生產(chǎn)人員都可以從培訓(xùn)課程的投入中獲益。

50 年來，塑料的超聲波焊接一直依賴于一種簡單的“按時間焊接”的過程控制方法（見圖 1）。設(shè)置計時器既簡單又可靠，但有很大的缺陷。特別是，它是一個沒有過程反饋的開環(huán)系統(tǒng)。這意味著它無法對零件、電力或焊接系統(tǒng)功能的變化進(jìn)行自我監(jiān)控和自我糾正。

對產(chǎn)品質(zhì)量和超聲波在更關(guān)鍵應(yīng)用（例如，醫(yī)療和汽車）中的使用的加強(qiáng)關(guān)注引起了對新一代焊接過程控制的關(guān)注。這些提供了廣泛的新功能，但最受關(guān)注的是不僅可以按時間進(jìn)行焊接，還可以按總能量、坍塌距離和絕對距離進(jìn)行焊接的能力。

無論你的超聲波機(jī)器有多么先進(jìn)，擁有多少功能，首要原因就是獲得更一致的焊縫。他指出，特定部件對各種焊接方法的反應(yīng)不同。在汽車、醫(yī)療和其他要

求嚴(yán)苛的行業(yè)，使用先進(jìn)的控制對于滿足嚴(yán)格的質(zhì)量要求至關(guān)重要。能夠在焊接方法之間進(jìn)行切換的功能有助于進(jìn)行故障排除。

高級控制確實(shí)成本更高。供應(yīng)商估計包含高級控制的設(shè)備的價格比具有基本定時器控制的設(shè)備高 50% 到 200%。為了保持成本一致，設(shè)備供應(yīng)商與客戶一對一合作，定制控制以提供適當(dāng)?shù)膹?fù)雜程度。

但懷疑者懷疑先進(jìn)控制的好處是否超過了額外成本。精簡、基于時間的焊接控制的供應(yīng)商表示，昂貴的高級控制需要訓(xùn)練有素的操作員，因此可以保持未使用狀態(tài)，這意味著投資浪費(fèi)。甚至這些控制的支持者也承認(rèn)，許多處理器不知道如何利用高級控制功能。

時間控制

在按時間焊接方法中，焊頭下降，接觸零件，并建立觸發(fā)力。國產(chǎn)超聲波焊接機(jī)大多采用單純時間控制模式進(jìn)行控制，但具有非常高的性價比。在這一點(diǎn)上，超聲波焊接開始并在被認(rèn)為必要的指定時間內(nèi)保持，以確保正確連接。預(yù)設(shè)時間過去后，超聲波活動結(jié)束，并且焊頭縮回。保持時間可以用類似的方式控制。

大多數(shù)超聲波焊接應(yīng)用中仍使用按時焊接，但它通常無法滿足嚴(yán)格的質(zhì)量和責(zé)任標(biāo)準(zhǔn)。一個問題是確定達(dá)到給定焊接強(qiáng)度所需的確切時間。當(dāng)零件包括復(fù)雜的幾何形狀或由能量吸收特性難以預(yù)測的陌生材料或混合物制成時，這尤其困難。

“按時焊接忽略了零件不同的事實(shí)，”一位行業(yè)專家說，這種基本方法無法針對在多腔工具的不同腔中制造的零件的變化或零件表面狀況的變化進(jìn)行調(diào)整。這些和其他因素往往會破壞焊接時間和焊接完整性之間的任何相關(guān)性。作為一個開環(huán)系統(tǒng)，按時焊接也無法驗(yàn)證焊接精度或診斷問題。

幸運(yùn)的是，1990 年代轉(zhuǎn)向基于微處理器的控制創(chuàng)造了新的可能性。焊接周期不僅可以按時間設(shè)置，還可以按總能量、相對塌陷距離和絕對距離設(shè)置。這意味著第一次可以抵消或至少最小化零件差異的影響。

通過允許用戶以多種焊接模式進(jìn)行操作，先進(jìn)的控制功能使機(jī)器（而不是零件變化）控制了獲得高完整性焊接的要求。” 當(dāng)使用替代閉環(huán)焊接方法時，允許實(shí)際焊接時間“浮動”。在許多應(yīng)用中（通常是由于不明顯的原因），事實(shí)證明，替代焊接方法在創(chuàng)建牢固、一致的焊縫方面比按時間焊接更好。

替代方案如何運(yùn)作

按時間焊接的缺陷促使設(shè)備供應(yīng)商開發(fā)替代方案，其中一種是按能量焊接（圖 2）。在這種方法中，焊接進(jìn)行到一定水平的總能量（焦耳）被焊接接頭吸收的程度。由于能量等于功率（瓦特）乘以時間，因此控制器的作用之一是提高或降低焊接時間，以確保焊接處吸收的能量保持恒定。

然而，事實(shí)證明，在保證焊接完整性方面，將一定水平的總能量放入焊縫并不比時間好。功率輸入的波動不可避免地會影響超聲波焊接系統(tǒng)，盡管供應(yīng)商已經(jīng)設(shè)計了糾正裝置以將其最小化。更重要的是，杜肯公司（Dukane Corp.）的研究表明，在整個焊接系統(tǒng)（喇叭，換能器和固定裝置）上發(fā)生了大而不規(guī)則的能量損失。此外，不可能容易地校正這些變量。然而，雖然恒定能量輸入和一致焊接之間的相關(guān)性是微弱的，但有時逐能量焊接是有效的。

Sonobond Ultrasonics 的副總裁 Kyle Kimbro 引用了一個醫(yī)療一次性用品成型商的例子，該公司很難將模具連接到壁厚不一致的管道上。Kimbro 說，事實(shí)證明，能量焊接在處理管材的各種變化和彎曲輪廓方面最為有效。

最近，隨著能夠進(jìn)行高精度距離測量的設(shè)備的出現(xiàn)，按距離焊接方法變得可行。這些稱為線性編碼器，現(xiàn)在通常由供應(yīng)商集成到他們的高級控制中。這使得距離成為許多應(yīng)用中的首選方法。

在按塌陷距離進(jìn)行焊接時，線性編碼器記錄焊頭與零件之間的接觸，并將其作為測量焊接距離的參考點(diǎn)（圖 3）。設(shè)置觸發(fā)力后，只要焊頭行進(jìn)預(yù)設(shè)距離，就會啟動超聲波焊接。這應(yīng)該意味著無論零件如何變化，每個循環(huán)都會導(dǎo)致相同的焊接深度、相同的熔體體積和相同的塌陷距離。根據(jù)需要，允許焊接時間變化或“浮動”。相信這種方法產(chǎn)生準(zhǔn)確且可重復(fù)的焊接完整性。

通過塌陷距離進(jìn)行焊接是“首選方法”，稱它本身就可以完全補(bǔ)償零件的變化。他的公司圍繞這種方法設(shè)計了最新的控件，稱為“深度RPN”（參考點(diǎn)數(shù)字）控件。

最后一種主要的焊接方法是絕對距離焊接。同樣，當(dāng)喇叭接觸零件時，這使用線性編碼器來創(chuàng)建參考點(diǎn)。但是在這種情況下，焊接會繼續(xù)進(jìn)行，直到編碼器檢測到已達(dá)到完全組裝零件的特定尺寸（通常是高度）為止。對于所有焊接零件，結(jié)果是相同的高度（或其他尺寸）。

價值觀念的沖突

供應(yīng)商對當(dāng)今復(fù)雜的超聲波焊接控制的評估相互矛盾。許多供應(yīng)商對此充滿熱情，但其他人認(rèn)為復(fù)雜的控制，包括那些以多種模式運(yùn)行的控制，太不可靠、難以使用，而且最重要的是成本高昂，無法證明在少數(shù)高端市場之外使用它們是合理的。

“在塑料連接 22 年中，我很少看到無法使用基于時間的控制進(jìn)行焊接的應(yīng)用，”一位專家說。該公司是 Branson Ultrasonics 制造的 S8400 和 S8700 型焊機(jī)的獨(dú)家經(jīng)銷商，這些焊機(jī)僅配備了按時焊接控制。

在某些情況下，高端控制是合理的，例如 OEM 需要關(guān)鍵或受監(jiān)管（例如醫(yī)療）部件的詳細(xì) SPC 數(shù)據(jù)。但他表示，在絕大多數(shù)應(yīng)用中，基于時間的控制是最佳選擇。“如果您想焊接聚苯乙烯玩具、密封 PVC 翻蓋或?qū)⒙菁y插入件放入商用機(jī)器中，那么您無法擊敗 [按時間焊接] 設(shè)備，”

在他訪問美國眾多塑料加工車間時，他發(fā)現(xiàn)復(fù)雜的超聲波焊接控制通常以基于時間的模式使用，而且它們昂貴的附加功能很少被利用。

他還聲稱，更復(fù)雜的控制裝置維修成本更高，并且需要外部技術(shù)人員。這些控件的用戶手冊往往很復(fù)雜，通常需要對操作員進(jìn)行培訓(xùn)才能充分利用新控件，從而進(jìn)一步增加了成本。

行業(yè)專家一致認(rèn)為，基本的按時焊接控制可以充分滿足 80% 的潛在超聲波焊接工作。

超聲波焊接仍然是藝術(shù)而不是科學(xué)。他說，焊接過程的外部因素，例如材料成分，對焊接性能的影響與控制一樣大。鑒于經(jīng)驗(yàn)仍然是焊接成功的關(guān)鍵，恒波超聲波資深工程師Mr   LI 說他公司經(jīng)濟(jì)高效的 自動頻率控制系統(tǒng)可以滿足80%大多數(shù)市場需求。

當(dāng)然使用先進(jìn)焊接控制的好處體現(xiàn)在更高的焊接率、更少的廢品率、更低的廢品率，并最終獲得更好的零件質(zhì)量和更快樂的客戶。這也是沒有任何異議的。

結(jié)論：

我們認(rèn)為，傳統(tǒng)的時間控制模式加上我公司（恒波超聲波的自動頻率及振幅控制系統(tǒng)），完全可以滿足現(xiàn)實(shí)85%以上的情況。我們在塑料超聲波焊接實(shí)際應(yīng)用中有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，長達(dá)20年的行業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)，熱情為你提供超聲波技術(shù)咨詢服務(wù)。