超聲波焊接常見缺陷與處理辦法

1、專業(yè).專注超聲波焊接常見缺陷及處理辦法一、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(yè)的強度絕不可能達到一體成型的強度，只能說接近于一體成型的強度，而其熔接強度的要求標準必須仰賴于多項的配合，這些配合是什么呢？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，但是否熔接后的強度就是我們所要的？那就不一定了！而從另一方面思考假使ABS與耐隆、PP、PE相熔的情形又如何呢？如果超音波HORN瞬間發(fā)出150度的熱能，雖然ABS

2、材質己經熔化，但是耐隆、PVC、PP、PE只是軟化而已。我們繼續(xù)加溫到270度以上，此時耐隆、PVC、PP、PE已經可達于超音波熔接溫度，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：word完美格式.專業(yè).專注.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。二、制品表面產生傷痕或裂痕。在超音波熔接作業(yè)中，產品表面產生傷痕、結合處斷裂或有裂痕是常見的。因為在超音波作業(yè)中會產生兩種情形：1.高熱能直接接觸塑料產品表面2.振動傳導。所以超音波發(fā)振作用于塑料產品時，產品表面就容易

3、發(fā)生燙傷,而1m/m以內肉厚較薄之塑料柱或孔，也極易產生破裂現(xiàn)象，這是超音波作業(yè)先決現(xiàn)象是無可避免的。而在另一方面，有因超音波輸出能量的不足（分機臺與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。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，期使塑料產品之熔點到達成為熔接效果，如此將造成熱能停留在產品表面過久，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(shù)）、熔接時間、動態(tài)壓力等配合因素，來克服此種作業(yè)缺失。word完美格式專業(yè).專注解決方法：1 .降低壓力。2 .減少延遲時間（提早發(fā)振

4、）。3 .減少熔接時間。4 .引用介質覆蓋（如PE袋）。5 .模治具表面處理（硬化或鍍銘）。6 .機臺段數(shù)降低或減少上模擴大比。7 .易震裂或斷之產品，治具宜制成緩沖，如軟性樹脂或覆蓋軟木塞等（此項指不影響熔接強度）。8 .易斷裂產品于直角處加R角。三、制品產生扭曲變形。發(fā)生這種變形我們規(guī)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?。?m/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.所以當我們的產品經超音波作業(yè)而發(fā)生變形時，從表面看來好像是超音波熔接的原因，然而這只是一種結果，塑料產品未熔接前的任何因素，熔接后就形成何種結果

5、。如果沒有針對主因去探討，那將耗費很多時間在處理不對癥下藥的問題上，而且在超音波間接傳導熔接作業(yè)中（非直熔），6kg以下的壓力是無法改變塑料的韌性與慣性。所以不要嘗試用強大的壓力，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?；蛟S我們也會陷入一個盲點，那就是從表面探討變形原因，即未熔接前肉眼看不出，但是經完成超音波熔接后，就很明顯的發(fā)現(xiàn)變形。其原因乃產品在熔接前，會因導熔線的存在，而較難發(fā)現(xiàn)產品本身各種角度、弧度與余料的累積誤差，而在完成超音波熔接后，卻顯現(xiàn)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

6、 .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。四、制品內部零件破壞超音波熔接后發(fā)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 .塑料制品高、細成底部直角，而未設緩沖疏導能量的R角.5 .不正確的超音波加工條件.解決方法：1 .提早超音波發(fā)振時間（避免接觸發(fā)振）。2 .降低壓力、減少超音波熔接時間（降低強度標準）。3 .減少機臺功率段數(shù)或小功率機臺。4 .降低超音波模具擴大比。5 .底模受力處墊緩沖橡膠。6 .底模與制品避免懸

7、空或間隙。7 .HORN（上模）掏孔后重測頻率。8 .上模掏孔后貼上富彈性材料。五、產品產生溢料或毛邊超音波熔接后產品發(fā)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(tài)）太大.4 .上模下壓力（靜態(tài)）太大.5 .上模（HORN）能量擴大比率太大.6 .塑料制品導熔線太外側或太高或粗.上述六項為造成超音波熔接作業(yè)后產品發(fā)生溢料毛邊的原因，然而其中最關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(yè)中，空氣壓力大約在24kg范圍，根據(jù)經驗值最佳的超音波導熔線，是在底部0.40.6m/mx高度0.30.4m/m如：止匕型,尖角約呈60°,超

8、出這個數(shù)值將導至超音波熔接時間、壓力、機臺或上模功率的升高，如此就形成上述16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 .減少機臺功率段數(shù)或小功率機臺。3 .降低超音波模具擴大比。4 .使用超音波機臺微調定位固定。5 .修改超音波導熔線。六、產品熔接后尺寸無法控制于公差內在超音波熔接作業(yè)中，產品無法控制于公差范圍有其下述原因：1 .機臺穩(wěn)定性（能量轉換未增設安全系數(shù)）.2 .塑料產品變形量超出超音波自然熔合范圍.3 .治具定位或承受力不穩(wěn)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系數(shù).word完美格式專業(yè).專注解決方法：

9、1 .增加熔接安全系數(shù)（依序由熔接時間、壓力、功率）。2 .啟用微調固定螺絲（應可控制到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(shù)）。4 .檢查治具定位與產品承受力是否穩(wěn)合。5 .修改超音波導熔線。超聲波塑料焊接水、氣密導熔線（焊線）設計我們欲求產品達到水、氣密的功能時，定位與超聲波導熔線是成敗的重要關鍵，所以在產品設計時的考慮，如：定位、材質、肉厚，與超聲波導熔線的對應比例有絕對的關系。在一般水、氣密的要求，導熔線高度應在0.50.8m/m之范圍（視產品肉厚而定），如低于0.5m/m以下，要達到水氣密的功能，除非定位設定要非常標準,而且肉厚有5m/m以上，否則效果

10、不佳。一般要求水氣密的產品其定位與超音波導熔線的方式如下：斜切式：適合水密性及大型產品之熔接，接觸面角度=45°,x=w/2,d=0.30.8mm為佳。階梯尖式：適合水密性及防止外凸或龜裂之方法，接觸面的角度=45°,x=w/2,d=0.30.8mm為佳。峰谷尖式：適合水密性且高強度熔接，d=0.30.6mm內側接觸面之高度h依形狀大小而有變化，但h約在12mm左右。產品實施超聲波作業(yè)無法達到水、氣密，除了超聲波導熔線、治具定位、產品本身定位等因素外，超聲波設定的條件也是一項主因。我們在此更深入探討引響水氣密的另一原因（熔接條件），在我們實施超音波熔接作業(yè)時，求效率求快是最基本目標，但往往也忽略了其求效率的要領，正常有兩種現(xiàn)象