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超声波熔接強度不佳的状况分析

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作者:技术部 李工 13510929282来源:深圳市恒波超声波设备有限公司网址:http://www.chaoshengboqingxi.com

超声波熔接強度不佳的状况分析

問題一:超声波模具架設不準確、受力不平均。

解析:

   在一般認為超声波作業時,產品與模具表面只要接觸準確就可以得到應該的熔接效果,其實這只是表面的看 法,超声波既然是摩擦振,就會產生音波傳導的現象,我們如果單只觀察硬體(模治具)的穩合程度,而忽略了整合型態的超音波作業方式,必定會產生捨本逐末或誤 判的後果,所以在此必須先強調超声波熔接的作業方式是傳導音波,使成振動摩擦轉為熱能而熔接。 這時候超声波模具的穩合程度、產品截面的高低、肉厚、深淺、材質的組織,必定無法是百分之百承受相同的壓力。另一方面上模(Horn)輸出的能量,每一點都有其誤差值,並非整個面發 出的能量都相同。就這整體而言,勢必產生產品熔接線熔接程度 的差異。所以也就必須作修正,如何修正,那就是靠超声波熔接 機本身的水平螺絲,或是貼較薄的膠帶或鋁箔來克服了。

問題二:超声波熔接條件配合不當。

解析:

   超声波作業的條件是指機台的輸出功率(段數)、壓力(動態壓 力與靜態壓力)熔接時間、硬化時間、延遲時間等諸元的設定。 我們依超声波導熔線為例來說明。在我們實施超声波熔接時,如 果壓力太大,氣缸下降緩衝太快,易把超声波導熔線壓平,雖然 看似產品已經密合,但因導熔線,已經受擠壓而下陷,失去了導 熔效果,形成塑膠面與面的強迫熔接,而非三角形點的導引熔接,所以產生假象的熔接。

問題三:塑膠產品材質配合不當。

解析:

   每一種塑膠材質的熔點,各有不同,例如ABS塑膠材質的熔點約115℃,耐隆約175℃、PC之145℃以上、PE約85℃為例:ABS與PE二種材質的熔點差距太大,超声波熔接勢必困難。而ABS與PC二種材質,亦有差距,但已非前項差距如此之大,是以尚可熔接,但在超声波功率相同,能量擴大相同的情況下,相異的塑膠材質,絕無法比相同材質的熔接效果好。

問題四:超声波熔接机輸出能量不足。

解析:

   用戶在購買超声波熔接機時,通常較難預料未來產品發展的規格,所以會遇到較大產品物件超出超声波標準熔接的情形。此時在不增加成本的預算下,只得以現有設備來作業生產。碰到此種用 小機台作大物件的情形,通常採取的方式有分好幾次熔接、增加 超声波輸出功率(增加段)或增加熔接時間、壓力等。然而這也 產生了品質不穩定的現象,因為電壓與氣壓直接影響到超声波輸出功率的穩定性。也就是說上班或尖峰時間,使用超声波作業的產品品質,與大家都下班後的品質穩定是不相同的。然而大家都下了班再使用超声波,那就不是工作效率了。所以這時採取的對策就是氣壓源採取獨立方式;要求在0.02m/m 以下之產品在超声波機台加裝穩壓設備;調整出力段數、增加功率,但一般狀況超声波作業時功率輸出最好能掌握在 2~4 段之間,如一定要在 5~6 段作業,則生產作業時間必須盡量縮短,以避免零件、振動子的損耗。增加能量擴大器(Horn上模)的擴大。但擴大程 度如果超出4:1,將對Horn本身、音波、電流有極大的影響。