超聲波焊接機焊接常識解讀

    1、強度無法達到欲求標準。當然我們必須了解超音波熔接作業的強度絕不可能達到一體成型的 強度，隻能說接近於一體成型的強度
，而其熔接強度的要求標準必須仰賴於多項的配合
，這些配合是什麼呢
？※塑料材質：ABS與ABS相互相熔接的結果肯定比 ABS與PC相互熔 接的強度來的強，因為兩種不同的材質其熔點也不會相同
，當然熔接的強度也不可能相同，雖然我們探討ABS與PC這兩種材質可否相互熔接？我們的答案是絕對可以熔接，但是否熔接後的強度就是我們所要的？那就不一定了！而從另一方麵思考假使ABS與耐隆
、PP、PE相熔的情形又如何呢
？如果超音波HORN瞬間發出150度的熱能
，雖然ABS材質己經熔化，但是耐隆、PVC、PP
、PE隻是軟化而已。我們繼續加溫到270度以上，此時耐隆、PVC、PP、PE已 經可達於超音波熔接溫度，但ABS材質已解析為另外分子結構了！

    由以上論述即可歸納出三點結論：

    1.相同熔點的塑料材質熔接強度愈強。

    2.塑料材質熔點差距愈大，熔接強度愈小。

    3.塑料材質的密度愈高（硬質）會比密度愈低（韌性高）的熔接強度高。

    2、製品表麵產生傷痕或裂痕。在超音波熔接作業中，產品表麵產生傷痕、結合處斷裂或有裂痕是常見的。

    因為在超音波作業中會產生兩種情形：

    1
、高熱能直接接觸塑料產品表麵

    2、振動傳導 .

    所以超音波發振作用於塑料產品時，產品表麵就容易發生燙傷，而1m/m以(yi)內(nei)肉(rou)厚(hou)較(jiao)薄(bo)之(zhi)塑(su)料(liao)柱(zhu)或(huo)孔(kong)，也(ye)極(ji)易(yi)產(chan)生(sheng)破(po)裂(lie)現(xian)象(xiang)，這(zhe)是(shi)超(chao)音(yin)波(bo)作(zuo)業(ye)先(xian)決(jue)現(xian)象(xiang)是(shi)無(wu)可(ke)避(bi)免(mian)的(de)。而(er)在(zai)另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)
，有(you)因(yin)超(chao)音(yin)波(bo)輸(shu)出(chu)能(neng)量(liang)的(de)不(bu)足(zu)（分機台與HORN上模），在振動摩擦能量轉換為熱能時需要用長時間來熔接，以累積熱能來彌補輸出功率的不 zu。cizhongrongjiefangshi，bushizaishunjiandadaodezhendongmocareneng，erxukaorongjieshijianlaileijireneng
，qishisuliaochanpinzhirongdiandaodachengweirongjiexiaoguo，rucijiangzaochengrenengtingliuzaichanpinbiaomianguojiu
， 而所累積的溫度與壓力也將造成產品的燙傷、震斷或破裂。是以此時必須考慮功率輸出（段數）、熔接時間
、動態壓力等配合因素，來克服此種作業缺失。

    解決方法：

    1.降低壓力。

    2.減少延遲時間（提早發振）。

    3.減少熔接時間。

    4.引用介質覆蓋（如PE袋）。

    5.模治具表麵處理（硬化或鍍鉻）。

    6.機台段數降低或減少上模擴大比。

    7.易震裂或斷之產品
，治具宜製成緩衝，如軟性樹脂或覆蓋軟木塞等（此項指不影響熔接強度）。

    8.易斷裂產品於直角處加R角。

    3
、製品產生扭曲變形。發生這種變形我們規納其原因有三：

    1）。本體與欲熔接物或蓋因角度或弧度無法相互吻合。

    2）。產品肉厚薄（2m/m以內）且長度超出60m/m以上。

    3）。產品因射出成型壓力等條件導致變形扭曲。

    所(suo)以(yi)當(dang)我(wo)們(men)的(de)產(chan)品(pin)經(jing)超(chao)音(yin)波(bo)作(zuo)業(ye)而(er)發(fa)生(sheng)變(bian)形(xing)時(shi)
，從(cong)表(biao)麵(mian)看(kan)來(lai)好(hao)像(xiang)是(shi)超(chao)音(yin)波(bo)熔(rong)接(jie)的(de)原(yuan)因(yin)
，然(ran)而(er)這(zhe)隻(zhi)是(shi)一(yi)種(zhong)結(jie)果(guo)，塑(su)料(liao)產(chan)品(pin)未(wei)熔(rong)接(jie)前(qian)的(de)任(ren)何(he)因(yin)素(su)，熔(rong)接(jie)後(hou)就(jiu)形(xing)成(cheng)何(he)種(zhong)結(jie) 果。如果沒有針對主因去探討，那將耗費很多時間在處理不對症下藥的問題上，而且在超音波間接傳導熔接作業中（非直熔），6kg以下的壓力是無法改變塑料的 軔性與慣性。所以不要嚐試用強大的壓力
，去改變熔接前的變形（熔接機最高壓力為6kg）
，包含用模治具的強迫擠壓。或許我們也會陷入一個盲點
，那就是從表 麵(mian)探(tan)討(tao)變(bian)形(xing)原(yuan)因(yin)，即(ji)未(wei)熔(rong)接(jie)前(qian)肉(rou)眼(yan)看(kan)不(bu)出(chu)，但(dan)是(shi)經(jing)完(wan)成(cheng)超(chao)音(yin)波(bo)熔(rong)接(jie)後(hou)
，就(jiu)很(hen)明(ming)顯(xian)的(de)發(fa)現(xian)變(bian)形(xing)。其(qi)原(yuan)因(yin)乃(nai)產(chan)品(pin)在(zai)熔(rong)接(jie)前(qian)，會(hui)因(yin)導(dao)熔(rong)線(xian)的(de)存(cun)在(zai)
，而(er)較(jiao)難(nan)發(fa)現(xian)產(chan)品(pin)本(ben)身(shen)各(ge)種(zhong) 角度、弧度與餘料的累積誤差
，而在完成超音波熔接後
，卻顯現成肉眼可看到的變形。

    解決方法：

    1.降低壓力（壓力最好在 2kg 以下）。

    2.減少超音波熔接時間（降低強度標準）。

    3.增加硬化時間（至少 0.8 秒以上）。

    4.分析超音波上下模是否可局部調整（非必要時）。

    5.分析產品變形主因
，予以改善。

    4
、製品內部零件破壞 ,超音波熔接後發生產品破壞原因如下：

    1）。超音波熔接機功率輸出太強。

    2）。超音波能量擴大器能量輸出太強。

    3）。底模治具受力點懸空
，受超音波傳導振動而破壞。

    4）。塑料製品高、細成底部直角，而未設緩衝疏導能量的R角。

    5）。不正確的超音波加工條件。

    6）。塑料產品之柱或較脆弱部位

，開置於塑料模分模在線。

    所(suo)以(yi)當(dang)我(wo)們(men)的(de)產(chan)品(pin)經(jing)超(chao)音(yin)波(bo)作(zuo)業(ye)而(er)發(fa)生(sheng)變(bian)形(xing)時(shi)
，從(cong)表(biao)麵(mian)看(kan)來(lai)好(hao)像(xiang)是(shi)超(chao)音(yin)波(bo)熔(rong)接(jie)的(de)原(yuan)因(yin)，然(ran)而(er)這(zhe)隻(zhi)是(shi)一(yi)種(zhong)結(jie)果(guo)，塑(su)料(liao)產(chan)品(pin)未(wei)熔(rong)接(jie)前(qian)的(de)任(ren)何(he)因(yin)素(su)，熔(rong)接(jie)後(hou)就(jiu)形(xing)成(cheng)何(he)種(zhong)結(jie) 果。如果沒有針對主因去探討，那將耗費很多時間在處理不對症下藥的問題上，而且在超音波間接傳導熔接作業中（非直熔），6kg以下的壓力是無法改變塑料的 軔性與慣性。所以不要嚐試用強大的壓力，去改變熔接前的變形（熔接機最高壓力為6kg）
，包含用模治具的強迫擠壓。或許我們也會陷入一個盲點
，那就是從表 麵(mian)探(tan)討(tao)變(bian)形(xing)原(yuan)因(yin)，即(ji)未(wei)熔(rong)接(jie)前(qian)肉(rou)眼(yan)看(kan)不(bu)出(chu)，但(dan)是(shi)經(jing)完(wan)成(cheng)超(chao)音(yin)波(bo)熔(rong)接(jie)後(hou)
，就(jiu)很(hen)明(ming)顯(xian)的(de)發(fa)現(xian)變(bian)形(xing)。其(qi)原(yuan)因(yin)乃(nai)產(chan)品(pin)在(zai)熔(rong)接(jie)前(qian)，會(hui)因(yin)導(dao)熔(rong)線(xian)的(de)存(cun)在(zai)，而(er)較(jiao)難(nan)發(fa)現(xian)產(chan)品(pin)本(ben)身(shen)各(ge)種(zhong) 角度
、弧度與餘料的累積誤差
，而在完成超音波熔接後，卻顯現成肉眼可看到的變形。

    解決方法：

    1.提早超音波發振時間（避免接觸發振）。

    2.降低壓力、減少超音波熔接時間（降低強度標準）。

    3.減少機台功率段數或小功率機台。

    4.降低超音波模具擴大比。

    5.底模受力處墊緩衝橡膠。

    6.底模與製品避免懸空或間隙。

    7.HORN（上模）掏孔後重測頻率。

    8.上模掏孔後貼上富彈性材料。

    5、產品產生溢料或毛邊 ,超音波熔接後產品發生溢料或毛邊原因如下：

    1）。超音波功率太強。

    2）。 超音波熔接時間太長。

    3）。 空氣壓力（動態）太大。

    4）。上模下壓力（靜態）太大。

    5）。上模（HORN）能量擴大比率太大。

    6）。塑料製品導熔線太外側或太高或粗。

    上(shang)述(shu)六(liu)項(xiang)為(wei)造(zao)成(cheng)超(chao)音(yin)波(bo)熔(rong)接(jie)作(zuo)業(ye)後(hou)產(chan)品(pin)發(fa)生(sheng)溢(yi)料(liao)毛(mao)邊(bian)的(de)原(yuan)因(yin)，然(ran)而(er)其(qi)中(zhong)最(zui)關(guan)鍵(jian)性(xing)的(de)是(shi)在(zai)第(di)六(liu)項(xiang)超(chao)音(yin)波(bo)的(de)導(dao)熔(rong)線(xian)開(kai)設(she)，一(yi)般(ban)在(zai)超(chao)音(yin)波(bo)熔(rong)接(jie)作(zuo)業(ye)中(zhong)，空(kong)氣(qi)壓(ya)力(li)大(da)約(yue)在(zai) 2~4kg範圍，根據經驗值最佳的超音波導熔線，是在底部0.4~0.6m/m×高度0.3~0.4m/m 如：此型Δ，尖角約呈60°

，超出這個數值將導至超音波熔接時 間、壓力、機台或上模功率的升高，如此就形成上述1~6項造成溢料與毛邊的原因。

    解決方法：

    1.降低壓力

、減少超音波熔接時間（降低強度標準）。

    2.減少機台功率段數或小功率機台。

    3.降低超音波模具擴大比。

    4.使用超音波機台微調定位固定。5.修改超音波導熔線。

    6.產品熔接後尺寸無法控製於公差內 .在超音波熔接作業中，產品無法控製於公差範圍有其下述原因：

    1）。機台穩定性（能量轉換未增設安全係數）。

    2）。塑料產品變形量超出超音波自然熔合範圍。

    3）。治具定位或承受力不穩定。

    4）。超音波上模能量擴大輸出不配合。

    5）。 熔接加工條件未增設安全係數。

    解決方法：

    1.增加熔接安全係數（依序由熔接時間、壓力、功率）。

    2.啟用微調固定螺絲（應可控製到 0.02m/m）。

    3.檢查超音波上模輸出能量是否足夠（不足時增加段數）。

    4.檢查治具定位與產品承受力是否穩合。5.修改超音波導熔線。

    7.超聲波塑料焊接水

、氣密導熔線（焊線）設計