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超聲波焊接機注意事項

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作者:稷械超聲波 發布時間:23-04-18 點擊:336

  超音波熔接作業(ye) 的強度絕不可能達到一體(ti) 成型的 強度,隻能說接近於(yu) 一體(ti) 成型的強度,而其熔接強度的要求標準必須仰賴於(yu) 多項的配合,這些配合是什麽(me) 呢?※塑料材質:ABS與(yu) ABS相互相熔接的結果肯定比 ABS與(yu) PC相互熔 接的強度來的強,因為(wei) 兩(liang) 種不同的材質其熔點也不會(hui) 相同,當然熔接的強度也不可能相同,雖然我們(men) 探討ABS與(yu) PC這兩(liang) 種材質可否相互熔接?我們(men) 的答案是可以熔接,但是否熔接後的強度就是我們(men) 所要的?那就不一定了!而從(cong) 另一方麵思考假使ABS與(yu) 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PVC、PP、PE隻是軟化而已。我們(men) 繼續加溫到270度以上,此時PVC、PP、PE已 經可達於(yu) 超音波熔接溫度,但ABS材質已解析為(wei) 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(hui) 比密度愈低(韌性高)的熔接強度高。

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  製品產(chan) 生扭曲變形。發生這種變形我們(men) 規納其原因有三:

 

  1).本體(ti) 與(yu) 欲熔接物或蓋因角度或弧度無法相互吻合.

 

  2).產(chan) 品肉厚薄(2m/m以內(nei) )且長度超出60m/m以上.

 

  3).產(chan) 品因射出成型壓力等條件導致變形扭曲.

 

  所以當我們(men) 的產(chan) 品經超音波作業(ye) 而發生變形時,從(cong) 表麵看來好像是超音波熔接的原因,然而這隻是一種結果,塑料產(chan) 品未熔接前的任何因素,熔接後就形成何種結 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yao的問題上,而且在超音波間接傳(chuan) 導熔接作業(ye) 中(非直熔),6kg以下的壓力是無法改變塑料的 軔性與(yu) 慣性。所以不要嚐試用強大的壓力,去改變熔接前的變形(熔接機丨高壓力為(wei) 6kg),包含用模治具的強迫擠壓。或許我們(men) 也會(hui) 陷入一個(ge) 盲點,那就是從(cong) 表 麵探討變形原因,即未熔接前肉眼看不出,但是經完成超音波熔接後,就很明顯的發現變形。其原因乃產(chan) 品在熔接前,會(hui) 因導熔線的存在,而較難發現產(chan) 品本身各種 角度、弧度與(yu) 餘(yu) 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(jue) 方法:

 

  1.降低壓力(壓力丨好在 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(chan) 品變形主因,予以改善。

 

  4、製品內(nei) 部零件破壞 ,超音波熔接後發生產(chan) 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(chuan) 導振動而破壞.

 

  4).塑料製品高、細成底部直角,而未設緩衝(chong) 疏導能量的R角.

 

  5).不正確的超音波加工條件.

 

  6).塑料產(chan) 品之柱或較脆弱部位,開置於(yu) 塑料模分模在線.

 

  所以當我們(men) 的產(chan) 品經超音波作業(ye) 而發生變形時,從(cong) 表麵看來好像是超音波熔接的原因,然而這隻是一種結果,塑料產(chan) 品未熔接前的任何因素,熔接後就形成何種結 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yao的問題上,而且在超音波間接傳(chuan) 導熔接作業(ye) 中(非直熔),6kg以下的壓力是無法改變塑料的 軔性與(yu) 慣性。所以不要嚐試用強大的壓力,去改變熔接前的變形(熔接機丨高壓力為(wei) 6kg),包含用模治具的強迫擠壓。或許我們(men) 也會(hui) 陷入一個(ge) 盲點,那就是從(cong) 表 麵探討變形原因,即未熔接前肉眼看不出,但是經完成超音波熔接後,就很明顯的發現變形。其原因乃產(chan) 品在熔接前,會(hui) 因導熔線的存在,而較難發現產(chan) 品本身各種 角度、弧度與(yu) 餘(yu) 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(jue) 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(chong) 橡膠。

 

  6.底模與(yu) 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(chan) 品產(chan) 生溢料或毛邊 ,超音波熔接後產(chan) 品發生溢料或毛邊原因如下:

 

  超聲波焊接模具

 

  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(ce) 或太高或粗.

 

  上述六項為(wei) 造成超音波熔接作業(ye) 後產(chan) 品發生溢料毛邊的原因,然而其中關(guan) 鍵性的是在第六項超音波的導熔線開設,一般在超音波熔接作業(ye) 中,空氣壓力大約在 2~4kg範圍,根據經驗值丨佳的超音波導熔線,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(ge) 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(yu) 毛邊的原因。

 

  解決(jue) 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丨位固定。5.修改超音波導熔線。

 

  6.產(chan) 品熔接後尺寸無法控製於(yu) 公差內(nei) 。在超音波熔接作業(ye) 中,產(chan) 品無法控製於(yu) 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(chan) 品變形量超出超音波自然熔合範圍.

 

  3).治具定丨位或承受力不穩定.

 

  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(jue) 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(si) (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.檢查治具定丨位與(yu) 產(chan) 品承受力是否穩合。

 

  5.修改超音波導熔線。

 

  6.超聲波塑料焊接水、氣密導熔線(焊線)設計

 

  強度無法達到標準。

 

 

  製品表麵產(chan) 生傷(shang) 痕或裂痕。在超聲波熔接作業(ye) 中,產(chan) 品表麵產(chan) 生傷(shang) 痕、結合處斷裂或有裂痕是常見的。

 

  因為(wei) 在超聲波作業(ye) 中會(hui) 產(chan) 生兩(liang) 種情形:

 

  1、高熱能直接接觸塑料產(chan) 品表麵

 

  2、振動傳(chuan) 導 。

 

  所以超聲波發振作用於(yu) 塑料產(chan) 品時,產(chan) 品表麵就容易發生燙傷(shang) ,而1m/m以內(nei) 肉厚較薄之塑料柱或孔,也極易產(chan) 生破裂現象,這是超音波作業(ye) 先決(jue) 現象是無可避免的。而在另一方麵,有因超音波輸出能量的不足(分機台與(yu) HORN上模),在振動摩擦能量轉換為(wei) 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。此種熔接方式,不是在瞬間達到的振動摩擦熱能,而需靠熔接時間來累積熱能,期使塑料產(chan) 品之熔點到達成為(wei) 熔接效果,如此將造成熱能停留在產(chan) 品表麵過久, 而所累積的溫度與(yu) 壓力也將造成產(chan) 品的燙傷(shang) 、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(ye) 缺失。

 

 

  解決(jue) 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。

 

  調節超聲波焊接時間

 

  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(chan) 品,治具宜製成緩衝(chong) ,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(chan) 品於(yu) 直角處加R角。