超聲波塑料焊接機(jī)是熔接熱塑性塑料制品的高科技技術(shù)，其焊接原理是通過上焊頭把超聲能量傳送到焊區(qū)，由于焊區(qū)即兩個(gè)焊接的交界面處聲阻大，因此會(huì)產(chǎn)生局部高溫。又由于塑料導(dǎo)熱性差，一時(shí)還不能及時(shí)散發(fā)，聚集在焊區(qū)，致使兩個(gè)塑料的接觸面迅速熔化，加上一定壓力后，使其融合成一體。當(dāng)超聲波停止作用后，讓壓力持續(xù)幾秒鐘，使其凝固成型，這樣就形成一個(gè)堅(jiān)固的分子鏈，從而達(dá)到焊接的目的。超聲波塑料焊接機(jī)在進(jìn)行焊接工作時(shí)，超聲波振動(dòng)系統(tǒng)的溫度應(yīng)該控制在85°C以內(nèi)。
超聲波焊接機(jī)在使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量， 主要是由以下幾個(gè)方面原因造成的：
1、當(dāng)超聲波作用于熱塑性塑料的接觸面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生每秒幾萬次的高頻振動(dòng)，這種達(dá)到一定振幅的高頻振動(dòng)，通過上焊件把超聲能量傳送到焊區(qū)，由于焊區(qū)即兩焊件的交界面處聲阻大，因此會(huì)產(chǎn)生局部高溫 因此，超聲波焊機(jī)工作時(shí)，模具，變幅桿，換能器均會(huì)發(fā)熱，只要其溫度不超過80度，任可正常工作。
解決方法：在換能器和模具上使用風(fēng)冷卻（小風(fēng)扇或氣管均可）或者改變焊頭材質(zhì)，鋁合金，鈦合金和鋼，其中鋁合金散熱比較快！
2、超聲波傳感器本身的功率損失，由于能量轉(zhuǎn)換效率不能達(dá)到100% ,能量損失必須轉(zhuǎn)化為熱量。溫度升高會(huì)導(dǎo)致傳感器參數(shù)的變化，并逐漸改變最佳匹配狀態(tài)。 更嚴(yán)重的是，溫度升高會(huì)導(dǎo)致壓電陶瓷片性能的惡化。反過來又導(dǎo)致傳感器工作更糟，升溫更快這是一個(gè)惡性循環(huán)。 因此，必須給變頻器提供良好的冷卻條件，通常采用室溫空氣冷卻；必要時(shí)，也可采用冷風(fēng)鼓風(fēng)冷卻。在正常情況下，這兩點(diǎn)引起的溫升也是正常的。在正常冷卻條件下，不會(huì)出現(xiàn)重大問題。
3、超聲波換能器，超聲波變幅桿，模具頻率不匹配，由此引起的發(fā)熱量很大，無法控制，后果嚴(yán)重。振動(dòng)系統(tǒng)任何部位的加熱都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)。嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成超聲波傳感器、超聲波模具或超聲波發(fā)生器損壞。
超聲波焊接機(jī)上模發(fā)燙的主要原因以及解決方法，以下幾點(diǎn)僅供參考，具體問題具體分析。
1、超聲波上模正常，但是還是頻繁發(fā)燙這個(gè)問題可能是機(jī)器運(yùn)行環(huán)境導(dǎo)致的，長(zhǎng)期工作導(dǎo)致上模過熱發(fā)燙，建議使用吹風(fēng)散熱，或者檢查更換模具，增加模具散熱，長(zhǎng)期模具過熱發(fā)燙會(huì)影響模具、換能器和電箱的使用壽命，超聲波焊接機(jī)應(yīng)該放置在通風(fēng)陰涼處且保證焊頭能及時(shí)散熱。
解決方法：在焊頭旁放置一根氣管輔助散熱。
2、振動(dòng)子阻抗變大導(dǎo)致能量不能完全傳送到產(chǎn)品身上超聲波振動(dòng)子是由換能器和鈦合金變幅桿組成，換能器長(zhǎng)時(shí)間使用后可能會(huì)出現(xiàn)性能衰減（阻抗變大）導(dǎo)致能量功率的轉(zhuǎn)化效率降低，引起發(fā)燙。 解決方法：最好找原廠家維修或更換換能器。
3、超聲波上模損壞，頻率出現(xiàn)較大的變化超聲波上模由于要與產(chǎn)品直接接觸，所以長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)磨損導(dǎo)致頻率出現(xiàn)變化。又或是上模出現(xiàn)了微小裂痕導(dǎo)致電流過大上模發(fā)燙。 解決方法：找原廠家修理模具或更換模具。
4、超聲波功率板與振動(dòng)子不匹配
新型的智能超聲波焊接機(jī)會(huì)有一塊功率板用于控制電源功率等參數(shù)，當(dāng)參數(shù)與振動(dòng)子所需參數(shù)不匹配時(shí)就會(huì)出現(xiàn)發(fā)燙的現(xiàn)象。 解決方法：因?yàn)槌暡ê附訖C(jī)出機(jī)前都會(huì)經(jīng)過調(diào)試再出，所以這種情況并不多見，在排除前三個(gè)問題后，找原廠家更換控制系統(tǒng)。 超聲波上模（HORN）發(fā)熱屬于正常現(xiàn)象，因?yàn)槌暡ê附訖C(jī)主要通過振動(dòng)摩擦產(chǎn)生熱量，從而使產(chǎn)品需焊接的部位融化鉚合，操作過程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，鉚合完成后熱量也會(huì)迅速消散。 如果超聲波上模頻繁發(fā)燙，且一直持續(xù)，那就說明有零部件出現(xiàn)了問題，我們主要需要排查上模本身、振動(dòng)子（換能器和變幅桿組合稱為振動(dòng)子）以及超聲波功率板的問題。
5、超聲波模具的設(shè)計(jì)制作問題，如超聲波模具頻率不對(duì)，其功率轉(zhuǎn)化效率低，輸出功率不強(qiáng)，會(huì)引起溫度過高。目前，國(guó)內(nèi)換能器做得好的，阻抗在2歐左右，其功率轉(zhuǎn)換范圍在80%左右，如1500W 的換能器，其輸出功率只有1200W左右。
