超聲波焊接工裝焊接常識

　　超聲波焊接指利用超聲波產生高頻率能量，使物體發生不可逆融合的焊接方式，那麼超聲波焊接工裝有哪些焊接常識呢?

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、qiangduwufadadaoxuqiubiaozhun。dangranwomenxuyaolejiechaoshengborongjiezuoyedeqiangdujuebukenengdadaoyitichengxingdeqiangdu
，zhinengshuojiejinyuyitichengxingdeqiangdu，erqirongjieqiangdudeyaoqiubiaozhunxuyaoyanglaiyuduoxiangdepeihe
，zhexiepeiheshishenmene?※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?我們的答案是可以，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 足zu。此ci種zhong熔rong接jie方fang式shi，不bu是shi在zai瞬shun間jian達da到dao的de振zhen動dong摩mo擦ca熱re能neng，而er需xu靠kao熔rong接jie時shi間jian來lai累lei積ji熱re能neng，期qi使shi塑su料liao產chan品pin之zhi熔rong點dian到dao達da成cheng為wei熔rong接jie效xiao果guo，如ru此ci將jiang造zao成cheng熱re能neng停ting留liu在zai產chan品pin表biao麵mian過guo久jiu， 而所累積的溫度與壓力也將造成產品的燙傷
、震斷或破裂。是以此時需要考慮功率輸出(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(熔接機較高壓力為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(壓力較好在 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(熔接機較高壓力為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。

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、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)較(jiao)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，根據經驗值較佳的超音波導熔線，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