超音波熔接作業(yè)的強(qiáng)度絕不可能達(dá)到一體成型的 強(qiáng)度,只能說接近于一體成型的強(qiáng)度,而其熔接強(qiáng)度的要求標(biāo)準(zhǔn)必須仰賴于多項(xiàng)的配合,這些配合是什么呢?※塑料材質(zhì):ABS與ABS相互相熔接的結(jié)果肯定比 ABS與PC相互熔 接的強(qiáng)度來的強(qiáng),因?yàn)閮煞N不同的材質(zhì)其熔點(diǎn)也不會(huì)相同,當(dāng)然熔接的強(qiáng)度也不可能相同,雖然我們探討ABS與PC這兩種材質(zhì)可否相互熔接?我們的答案是可以熔接,但是否熔接后的強(qiáng)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材質(zhì)己經(jīng)熔化,但是PVC、PP、PE只是軟化而已。我們繼續(xù)加溫到270度以上,此時(shí)PVC、PP、PE已 經(jīng)可達(dá)于超音波熔接溫度,但ABS材質(zhì)已解析為另外分子結(jié)構(gòu)了!
由以上論述即可歸納出三點(diǎn)結(jié)論:
?。?相同熔點(diǎn)的塑料材質(zhì)熔接強(qiáng)度愈強(qiáng)。
?。?塑料材質(zhì)熔點(diǎn)差距愈大,熔接強(qiáng)度愈小。
3.塑料材質(zhì)的密度愈高(硬質(zhì))會(huì)比密度愈低(韌性高)的熔接強(qiáng)度高。
制品產(chǎn)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(chǎn)品肉厚薄(2m/m以內(nèi))且長度超出60m/m以上.
3).產(chǎn)品因射出成型壓力等條件導(dǎo)致變形扭曲.
所以當(dāng)我們的產(chǎn)品經(jīng)超音波作業(yè)而發(fā)生變形時(shí),從表面看來好像是超音波熔接的原因,然而這只是一種結(jié)果,塑料產(chǎn)品未熔接前的任何因素,熔接后就形成何種結(jié) 果。如果沒有針對(duì)主因去探討,那將耗費(fèi)很多時(shí)間在處理不對(duì)癥下yao的問題上,而且在超音波間接傳導(dǎo)熔接作業(yè)中(非直熔),6kg以下的壓力是無法改變塑料的 軔性與慣性。所以不要嘗試用強(qiáng)大的壓力,去改變?nèi)劢忧暗淖冃?熔接機(jī)丨高壓力為6kg),包含用模治具的強(qiáng)迫擠壓?;蛟S我們也會(huì)陷入一個(gè)盲點(diǎn),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(jīng)完成超音波熔接后,就很明顯的發(fā)現(xiàn)變形。其原因乃產(chǎn)品在熔接前,會(huì)因?qū)劬€的存在,而較難發(fā)現(xiàn)產(chǎn)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(壓力丨好在 2kg 以下)。
2.減少超音波熔接時(shí)間(降低強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn))。
3.增加硬化時(shí)間(至少 0.8 秒以上)。
4.分析超音波上下模是否可局部調(diào)整(非必要時(shí))。
5.分析產(chǎn)品變形主因,予以改善。
4、制品內(nèi)部零件破壞 ,超音波熔接后發(fā)生產(chǎn)品破壞原因如下:
1).超音波熔接機(jī)功率輸出太強(qiáng).
2).超音波能量擴(kuò)大器能量輸出太強(qiáng).
3).底模治具受力點(diǎn)懸空,受超音波傳導(dǎo)振動(dòng)而破壞.
4).塑料制品高、細(xì)成底部直角,而未設(shè)緩沖疏導(dǎo)能量的R角.
5).不正確的超音波加工條件.
6).塑料產(chǎn)品之柱或較脆弱部位,開置于塑料模分模在線.
所以當(dāng)我們的產(chǎn)品經(jīng)超音波作業(yè)而發(fā)生變形時(shí),從表面看來好像是超音波熔接的原因,然而這只是一種結(jié)果,塑料產(chǎn)品未熔接前的任何因素,熔接后就形成何種結(jié) 果。如果沒有針對(duì)主因去探討,那將耗費(fèi)很多時(shí)間在處理不對(duì)癥下yao的問題上,而且在超音波間接傳導(dǎo)熔接作業(yè)中(非直熔),6kg以下的壓力是無法改變塑料的 軔性與慣性。所以不要嘗試用強(qiáng)大的壓力,去改變?nèi)劢忧暗淖冃?熔接機(jī)丨高壓力為6kg),包含用模治具的強(qiáng)迫擠壓?;蛟S我們也會(huì)陷入一個(gè)盲點(diǎn),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(jīng)完成超音波熔接后,就很明顯的發(fā)現(xiàn)變形。其原因乃產(chǎn)品在熔接前,會(huì)因?qū)劬€的存在,而較難發(fā)現(xiàn)產(chǎn)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.提早超音波發(fā)振時(shí)間(避免接觸發(fā)振)。
2.降低壓力、減少超音波熔接時(shí)間(降低強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn))。
3.減少機(jī)臺(tái)功率段數(shù)或小功率機(jī)臺(tái)。
4.降低超音波模具擴(kuò)大比。
5.底模受力處墊緩沖橡膠。
6.底模與制品避免懸空或間隙。
7.HORN(上模)掏孔后重測(cè)頻率。
8.上模掏孔后貼上富彈性材料。
?。怠a(chǎn)品產(chǎn)生溢料或毛邊 ,超音波熔接后產(chǎn)品發(fā)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(qiáng).
2). 超音波熔接時(shí)間太長.
3). 空氣壓力(動(dòng)態(tài))太大.
4).上模下壓力(靜態(tài))太大.
5).上模(HORN)能量擴(kuò)大比率太大.
6).塑料制品導(dǎo)熔線太外側(cè)或太高或粗.
上述六項(xiàng)為造成超音波熔接作業(yè)后產(chǎn)品發(fā)生溢料毛邊的原因,然而其中關(guān)鍵性的是在第六項(xiàng)超音波的導(dǎo)熔線開設(shè),一般在超音波熔接作業(yè)中,空氣壓力大約在 2~4kg范圍,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值丨佳的超音波導(dǎo)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(gè)數(shù)值將導(dǎo)至超音波熔接時(shí) 間、壓力、機(jī)臺(tái)或上模功率的升高,如此就形成上述1~6項(xiàng)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(shí)間(降低強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn))。
2.減少機(jī)臺(tái)功率段數(shù)或小功率機(jī)臺(tái)。
3.降低超音波模具擴(kuò)大比。
4.使用超音波機(jī)臺(tái)微調(diào)定丨位固定。5.修改超音波導(dǎo)熔線。
6.產(chǎn)品熔接后尺寸無法控制于公差內(nèi) 。在超音波熔接作業(yè)中,產(chǎn)品無法控制于公差范圍有其下述原因:
1).機(jī)臺(tái)穩(wěn)定性(能量轉(zhuǎn)換未增設(shè)安全系數(shù)).
2).塑料產(chǎn)品變形量超出超音波自然熔合范圍.
3).治具定丨位或承受力不穩(wěn)定.
4).超音波上模能量擴(kuò)大輸出不配合.
5). 熔接加工條件未增設(shè)安全系數(shù).
解決方法:
1.增加熔接安全系數(shù)(依序由熔接時(shí)間、壓力、功率)。
2.啟用微調(diào)固定螺絲(應(yīng)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(shí)增加段數(shù))。
4.檢查治具定丨位與產(chǎn)品承受力是否穩(wěn)合。
5.修改超音波導(dǎo)熔線。
6.超聲波塑料焊接水、氣密導(dǎo)熔線(焊線)設(shè)計(jì)
強(qiáng)度無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
制品表面產(chǎn)生傷痕或裂痕。在超聲波熔接作業(yè)中,產(chǎn)品表面產(chǎn)生傷痕、結(jié)合處斷裂或有裂痕是常見的。
因?yàn)樵诔暡ㄗ鳂I(yè)中會(huì)產(chǎn)生兩種情形:
1、高熱能直接接觸塑料產(chǎn)品表面
2、振動(dòng)傳導(dǎo) 。
所以超聲波發(fā)振作用于塑料產(chǎn)品時(shí),產(chǎn)品表面就容易發(fā)生燙傷,而1m/m以內(nèi)肉厚較薄之塑料柱或孔,也極易產(chǎn)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(jī)臺(tái)與HORN上模),在振動(dòng)摩擦能量轉(zhuǎn)換為熱能時(shí)需要用長時(shí)間來熔接,以累積熱能來彌補(bǔ)輸出功率的不 足。此種熔接方式,不是在瞬間達(dá)到的振動(dòng)摩擦熱能,而需靠熔接時(shí)間來累積熱能,期使塑料產(chǎn)品之熔點(diǎn)到達(dá)成為熔接效果,如此將造成熱能停留在產(chǎn)品表面過久, 而所累積的溫度與壓力也將造成產(chǎn)品的燙傷、震斷或破裂。是以此時(shí)必須考慮功率輸出(段數(shù))、熔接時(shí)間、動(dòng)態(tài)壓力等配合因素,來克服此種作業(yè)缺失。
解決方法:
1.降低壓力。
2.減少延遲時(shí)間(提早發(fā)振)。
3.減少熔接時(shí)間。
調(diào)節(jié)超聲波焊接時(shí)間
4.引用介質(zhì)覆蓋(如PE袋)。
5.模治具表面處理(硬化或鍍鉻)。
6.機(jī)臺(tái)段數(shù)降低或減少上模擴(kuò)大比。
7.易震裂或斷之產(chǎn)品,治具宜制成緩沖,如軟性樹脂或覆蓋軟木塞等(此項(xiàng)指不影響熔接強(qiáng)度)。
8.易斷裂產(chǎn)品于直角處加R角。
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