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超声波焊接机焊接常识
作者:    发布于:2016-03-07 09:31:47    文字:【】【】【

    一、强度无法达到欲求标准。当然我们必须了解超音波熔接作业的强度绝不可能达到一体成型的 强度,只能说接近于一体成型的强度,而其熔接强度的要求标准必须仰赖于多项的配合,这些配合是什么呢?※塑料材质:ABS与ABS相互相熔接的结果肯定比 ABS与PC相互熔 接的强度来的强,因为两种不同的材质其熔点也不会相同,当然熔接的强度也不可能相同,虽然我们探讨ABS与PC这两种材质可否相互熔接?我们的答案是绝对可以熔接,但是否熔接后的强度就是我们所要的?那就不一定了!而从另一方面思考假使ABS与耐隆、PP、PE相熔的情形又如何呢?如果超音波HORN瞬间发出150度的热能,虽然ABS材质己经熔化,但是耐隆、PVC、PP、PE只是软化而已。我们继续加温到270度以上,此时耐隆、PVC、PP、PE已 经可达于超音波熔接温度,但ABS材质已解析为另外分子结构了!
    由以上论述即可归纳出三点结论:
    1.相同熔点的塑料材质熔接强度愈强。
    2.塑料材质熔点差距愈大,熔接强度愈小。
    3.塑料材质的密度愈高(硬质)会比密度愈低(韧性高)的熔接强度高。

    二、制品表面产生伤痕或裂痕。在超音波熔接作业中,产品表面产生伤痕、结合处断裂或有裂痕是常见的。
    因为在超音波作业中会产生两种情形:
    1、高热能直接接触塑料产品表面 
    2、振动传导 。
    所以超音波发振作用于塑料产品时,产品表面就容易发生烫伤,而1m/m以内肉厚较薄之塑料柱或孔,也极易产生破裂现象,这是超音波作业先决现象是无可避免的。而在另一方面,有因超音波输出能量的不足(分机台与HORN上模),在振动摩擦能量转换为热能时需要用长时间来熔接,以累积热能来弥补输出功率的不 足。此种熔接方式,不是在瞬间达到的振动摩擦热能,而需靠熔接时间来累积热能,期使塑料产品之熔点到达成为熔接效果,如此将造成热能停留在产品表面过久, 而所累积的温度与压力也将造成产品的烫伤、震断或破裂。是以此时必须考虑功率输出(段数)、熔接时间、动态压力等配合因素,来克服此种作业缺失。
    解決方法:
    1.降低压力。
    2.减少延迟时间(提早发振)。
    3.减少熔接时间。
    4.引用介质覆盖(如PE袋)。
    5.模治具表面处理(硬化或镀铬)。
    6.机台段数降低或减少上模扩大比。
    7.易震裂或断之产品,治具宜制成缓冲,如软性树脂或覆盖软木塞等(此项指不影响熔接强度)。
    8.易断裂产品于直角处加R角。  

    三、制品产生扭曲变形。发生这种变形我们规纳其原因有三:
    1).本体与欲熔接物或盖因角度或弧度无法相互吻合.
    2).产品肉厚薄(2m/m以内)且长度超出60m/m以上.
    3).产品因射出成型压力等条件导致变形扭曲.
    所以当我们的产品经超音波作业而发生变形时,从表面看来好像是超音波熔接的原因,然而这只是一种结果,塑料产品未熔接前的任何因素,熔接后就形成何种结 果。如果没有针对主因去探讨,那将耗费很多时间在处理不对症下药的问题上,而且在超音波间接传导熔接作业中(非直熔),6kg以下的压力是无法改变塑料的 轫性与惯性。所以不要尝试用强大的压力,去改变熔接前的变形(熔接机最高压力为6kg),包含用模治具的强迫挤压。或许我们也会陷入一个盲点,那就是从表 面探讨变形原因,即未熔接前肉眼看不出,但是经完成超音波熔接后,就很明显的发现变形。其原因乃产品在熔接前,会因导熔线的存在,而较难发现产品本身各种 角度、弧度与余料的累积误差,而在完成超音波熔接后,却显现成肉眼可看到的变形。
    解決方法:
    1.降低压力(压力最好在 2kg 以下)。
    2.减少超音波熔接时间(降低强度标准)。
    3.增加硬化时间(至少 0.8 秒以上)。
    4.分析超音波上下模是否可局部调整(非必要时)。
    5.分析产品变形主因,予以改善。

    四、制品内部零件破坏 ,超音波熔接后发生产品破坏原因如下:
    1).超音波熔接机功率输出太强.
    2).超音波能量扩大器能量输出太强.
    3).底模治具受力点悬空,受超音波传导振动而破坏.
    4).塑料制品高、细成底部直角,而未设缓冲疏导能量的R角.
    5).不正确的超音波加工条件.
    6).塑料产品之柱或较脆弱部位,开置于塑料模分模在线.
    所以当我们的产品经超音波作业而发生变形时,从表面看来好像是超音波熔接的原因,然而这只是一种结果,塑料产品未熔接前的任何因素,熔接后就形成何种结 果。如果没有针对主因去探讨,那将耗费很多时间在处理不对症下药的问题上,而且在超音波间接传导熔接作业中(非直熔),6kg以下的压力是无法改变塑料的 轫性与惯性。所以不要尝试用强大的压力,去改变熔接前的变形(熔接机最高压力为6kg),包含用模治具的强迫挤压。或许我们也会陷入一个盲点,那就是从表 面探讨变形原因,即未熔接前肉眼看不出,但是经完成超音波熔接后,就很明显的发现变形。其原因乃产品在熔接前,会因导熔线的存在,而较难发现产品本身各种 角度、弧度与余料的累积误差,而在完成超音波熔接后,却显现成肉眼可看到的变形。
    解決方法:
    1.提早超音波发振时间(避免接触发振)。
    2.降低压力、减少超音波熔接时间(降低强度标准)。
    3.减少机台功率段数或小功率机台。
    4.降低超音波模具扩大比。
    5.底模受力处垫缓冲橡胶。
    6.底模与制品避免悬空或间隙。
    7.HORN(上模)掏孔后重测频率。
    8.上模掏孔后贴上富弹性材料。

    五、产品产生溢料或毛边 ,超音波熔接后产品发生溢料或毛边原因如下:
    1).超音波功率太强.
    2). 超音波熔接时间太长.
    3). 空气压力(动态)太大.
    4).上模下压力(静态)太大.
    5).上模(HORN)能量扩大比率太大.
    6).塑料制品导熔线太外侧或太高或粗.
    上述六项为造成超音波熔接作业后产品发生溢料毛边的原因,然而其中最关键性的是在第六项超音波的导熔线开设,一般在超音波熔接作业中,空气压力大约在 2~4kg范围,根据经验值最佳的超音波导熔线,是在底部0.4~0.6m/m×高度0.3~0.4m/m 如:此型Δ,尖角约呈60°,超出这个数值将导至超音波熔接时 间、压力、机台或上模功率的升高,如此就形成上述1~6项造成溢料与毛边的原因。
    解決方法:
    1.降低压力、减少超音波熔接时间(降低强度标准)。
    2.减少机台功率段数或小功率机台。
    3.降低超音波模具扩大比。
    4.使用超音波机台微调定位固定。5.修改超音波导熔线。

    六、产品熔接后尺寸无法控制于公差内 。在超音波熔接作业中,产品无法控制于公差范围有其下述原因:
    1).机台稳定性(能量转换未增设安全系数).
    2).塑料产品变形量超出超音波自然熔合范围.
    3).治具定位或承受力不稳定.
    4).超音波上模能量扩大输出不配合.
    5). 熔接加工条件未增设安全系数.
    解決方法:
    1.增加熔接安全系数(依序由熔接时间、压力、功率)。
    2.启用微调固定螺丝(应可控制到 0.02m/m)。
    3.检查超音波上模输出能量是否足够(不足时增加段数)。
    4.检查治具定位与产品承受力是否稳合。
    5.修改超音波导熔线。
    6.超声波塑料焊接水、气密导熔线(焊线)设计

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