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超声波金属焊接机的电源发展前景

超声波金属焊接机电源的制造已有100多年的发展历史，振动摩擦焊接厂家，进入20世纪60年代之后，硅整流元件、大功率晶体管(GTR）、场效应管（MOSFET）、绝缘栅双*晶体管（IGBT）等器件的相继出现，集成电路技术和控制技术的发展，为电子焊接电源的发展提供了更广阔的空间，其中引人注目的是逆变焊接电源。

逆变焊接电源体积小、重量轻、节能省材，而且控制性能好，动态响应快，易于实现焊接过程的实时控制，在性能上具有很大的潜在优势。从长远观点来看，逆变焊接电源是焊接电源的发展方向，国外逆变焊机的发展也充分说明这一点。目前在工业发达*，手工电弧焊/TIG焊/MIG/MAG焊已经广泛采用逆变电源。世界上几家主要焊机制造厂商都已经完成了逆变焊机产品系列化，并以此作为技术水平的标志之一。

超声波金属焊接机逆变电源的发展与应用现状

超声波金属焊接机逆变电源被称为‘‘明天的电源’’，其在焊接设备中的应用为焊接设备的发展带来了革命性的变化。首先，逆变式焊接电源与工频焊接电源比节能20％～30％，效率可达80％～90％；其次，逆变式焊接电源体积小、重量轻，整机重量仅为传统工频整流焊接电源的1/5～1/10，减少材料消耗80％～90％。特别是逆变焊接电源有着动态反应速度快的优势，其动态反应速度比传统工频整流焊接电源提高了2～3个数量级，有利于实现焊接过程的自动化和智能控制。这些都预示着逆变焊接电源有着广泛的应用前景和市场潜力。目前，日本松下公司、大阪变压器公司的电弧焊机中，逆变焊机都超过了50％。美国的主要焊机生产厂家生产的逆变焊机已经超过了30％。其他工业发达*逆变焊接电源的发展速度也很快。

超声波金属焊接机逆变电源的发展方向

逆变电源总的发展趋向是向着大容量、轻量化、率、模块化、智能化发展并以提高可靠性、性能及拓宽用途为核心，愈来愈广泛应用于各种弧焊方法、电阻焊、切割等工艺中。和高功率密度（小型化）是国际弧焊逆变器追求的主要目标自之一。高频化和降低主要器件的功耗是实现这一目标的主要技术途径。当前，在日、欧等国和地区，20KHz左右的弧焊逆变器技术已经成熟，淄博振动摩擦焊接，产品的质量较高且产品已系列化。

存在问题

（1）质量方面：逆变式焊机虽然在某些场合替代了弧焊整流器，但其可靠性与一般手弧焊机相比仍有差距。目前制约国产逆变式焊机推广和广泛应用的主要因素是焊机的可靠性。国外某些电焊机生产厂对逆变焊机的不断改进，使它的可靠性已接近一般电焊机的故障率，即1%左右。另外一个问题是与国外相比，设备、仪器、工具、工装、检测手段、人员素质以及原材料元器件水平的差距，都使焊机的可靠性无从保障，返修率较高。

（2）科研开发方面：逆变焊机发展的广阔前景吸引了众多大专院校和研究所。但是由于逆变焊接电源强电和弱电相结合，在研制时采用传统的实验方法不但要消耗大量的人力、物力和时间，且有些问题是实验方法难以发现和解决的。因此需要提出新的设计方法和手段。

对策

逆变式超声波金属焊接机存在可靠性和质量问题，究其原因主要有：（1）技术不成熟，新产品开发力量不足；（2）结构设计和制造工艺结构安排和布线不合理，保护环节没有达到优化配合；（3）*体系不完善，检测测试手段落后；（4）原材料元器件（如IGBT、MOSFYT、磁芯材料等）制造质量不可靠；（5）生产规模小，未能使用生产线和模具进行组装调试。

为此建议如下对策来解决：（1）抓紧人才开发和国外信息收集，加强*、成套设备科研测试基地的建设，以确保产品质量和性能；（2）理论计算和试验校正相结合，使决定可靠性和质量高低的关键性主电路设计和保护环节优化配合尽可能合理，采用计算机CAD，既可节省设计和制造调试逆变器的时间，又可减少逆变主电路元器件的烧损；（3）提高职工队伍素质，完善检测手段。通过电子功率器件的特性测试仪，对关键性的器件（IGBT|、快速二*管等）进行认真检测和挑选、匹配。利用电路板*测试仪对元器件和整机进行老化和测试试验；（4）尽可能扩大生产规模，振动摩擦焊接设备，以便使用生产线、自动操作机、模具等*手段，确保产品制造工艺的一致性和准确性，从而确保每台产品质量的一致性和可靠性。

台州市锦亚机械制造有限公司是一家*生产塑料线性振动摩擦焊接机，热铆焊接机，热板焊接机，多头非标型超声波塑料焊接机，以及非标准设备、自动化设备、治具等研发、设计、制造及销售为一体的技术服务性实体公司。
振动摩擦焊接机的技术*主要体现在以下几个方面：

1.特殊设计的设备机架

设备机架的设计经过了有限元软件的分析优化，故而采用一定形状的钢管焊接制成。该机架具有足够的强度和刚度。除设备的电气控制，振动摩擦焊接模具，其他所有机械零件如台面、液压及气动元件等，都被安装在设备机架上。

由于振动摩擦焊接机工作时机架需承受一定的冲击，因此机架安装脚采用带橡皮缓冲并可调节高度的结构来保证机器正常工作并降低运行时的噪声。为确保机架长时间的良好工作状况，机架除采用经有限元分析优化的设计外，还经过了机架加速度的测量和机架临界点的应力测试验证。

2.振动头

由振动电源控制左右两边的电磁线圈产生交互式的磁力作用在振动头上。振动头中的弹性零件控制共振的特性，并保证振动过程中上模具原位中心和抵消垂直焊接压力。由于采用了*的振动电源驱动并控制振动头的振动，振动摩擦焊接设备实现了振动头振动频率与机械共振频率的一致性，从而可以获得更优的能量转化率。

3.振动摩擦焊接机

工作台面台面上预先放置下模具，待模具中放入焊接塑料工件后，由台面驱动系统上升台面与安装在振动头上的上模合模夹紧。在台面的两边安装有导向柱机构，使得工作台面只能垂直移动，并靠额外增加的重量限制它在振动摩擦焊接时的水平移动。此外，工作台面还可预装模具快速夹紧装置，以使用户在多品种生产时能够换模。

4.振动摩擦焊接机

驱动系统根据设备型号的不同，采用液压或气动系统进行工作台面的驱动，并在设备焊接运行中通过系统的闭环控制技术来准确控制焊接压力等参数。

5.振动摩擦焊接机

隔音罩由于*封闭的罩壳单元和在操作处的垂直移动的移动门将振动摩擦设备完全罩住，因而可将设备运行时的噪声降低至85dB(A)以下。此外，经过优化设计的隔音罩后方的设备维护门，为在大型振动摩擦焊接设备后门快速换模以进行多品种塑料焊接提供了方便。

台州市锦亚机械制造有限公司是一家*生产塑料线性振动摩擦焊接机，热铆焊接机，热板焊接机，多头非标型超声波塑料焊接机，以及非标准设备、自动化设备、治具等研发、设计、制造及销售为一体的技术服务性实体公司。

2、产品的形状

采用何种焊接/熔接工艺，超声波模具 大小，压力传达区，产品在焊接/熔合时可能发生的变形，需要打到多大功率和何种功能，是否能一次焊接/熔接完成。

3、产品的塑料性质

决定超声波模具的工作震幅，产品在工作应接受超声能量，导能线 的形式、位置和大小。在不同塑料组合时，应该怎样设计接触位等。这些种种因素都要考虑到，还有的售后保障。总之，什么东西经过打造都不是那么简单的。

4.产品的要求

决定超声波金属焊接机模具的使用寿命，磨损率，因此决定了采用何种金属。

台州市锦亚机械制造有限公司是一家*生产塑料线性振动摩擦焊接机，热铆焊接机，热板焊接机，多头非标型超声波塑料焊接机，以及非标准设备、自动化设备、治具等研发、设计、制造及销售为一体的技术服务性实体公司。
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