超聲波模具架設(shè)不準確、受力不平均
在一般認為超聲波作業(yè)時，產(chǎn)品與模具表面只要接觸準確就可以得到應(yīng)該的熔接效果，其實這只是表面的看法，超音波既然是摩擦振，就會產(chǎn)生音波傳導的現(xiàn)象，我們?nèi)绻麊沃挥^察硬件（模治具）的穩(wěn)合程度，而忽略了整合型態(tài)的超音波作業(yè)方式，必定會產(chǎn)生舍本逐末或誤判的后果，所以在此必須先強調(diào)超申博熔接的作業(yè)方式是傳導音波，使成振動摩擦轉(zhuǎn)為熱能而熔接。這時候超音波模治具的穩(wěn)合程度、產(chǎn)品截面的高低、肉厚、深淺、材質(zhì)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，并非整個面發(fā) 出的能量都相同。就這整體而言，勢必產(chǎn)生產(chǎn)品熔接線熔接程度的差異。所以也就必須作修正，如何修正，那就是靠超音波熔接 機本身的水平螺絲，或是貼較薄的膠帶或鋁箔來克服了。
在了解上述各種影響超音波熔接質(zhì)量的關(guān)鍵性原因后，工程師在設(shè)計時，當熟悉并評估
1. 產(chǎn)品質(zhì)量要求功能標準
超音波設(shè)備；決定產(chǎn)品設(shè)計的形態(tài)、 技巧如超音波導熔線、產(chǎn)品定位、材質(zhì)）。因為既然可用設(shè)備資源已經(jīng)固定，那就必須用產(chǎn)品設(shè)計的技巧來配合現(xiàn)有可用的設(shè)備才是正確的。
在我們確定人為因素（1 ~ 2項）都無問題時，會發(fā)生質(zhì)量不穩(wěn)定現(xiàn)象，那肯定一個事實：即氣壓與電壓產(chǎn)生的影響。在我們多年來處理質(zhì)量不 能穩(wěn)定現(xiàn)象時，也同時發(fā)現(xiàn)，在工作時間內(nèi)無法達到的質(zhì)量標準，卻在大家都下班，停止電壓、 氣壓多數(shù)同時使用時，意外的達到質(zhì)量要求標準。因此也發(fā)現(xiàn)多人或多單位使用共同的氣壓與電壓源時，由于空氣壓縮機通常我們會設(shè)定空氣儲存筒里面的氣壓低于2 ~ 4kg的情況時再自動打氣充填這是一項形成的誤差原因。而氣壓源經(jīng)過管路到達熔接機時，由于熔接速度快， 次超音波熔接的氣壓與第二次或第三次存留于管路的氣壓亦形成誤差，如此將形成周期性或非周期性的質(zhì)量異動。而電壓也由于電力 輸出同時供數(shù)百萬人都有機會同時使用，此時產(chǎn)生的電壓降也不是我們所能控制，如此氣壓與電壓的變量，確確實實的造成能量輸出的變化，而影響精密質(zhì)量的重要因素。當然必須列為診斷項目。
超聲波焊接
對策：欲需求較高之質(zhì)量，如產(chǎn)品對需求 0.02m/m 以下，或熔接線熔合狀況需在90%以上，設(shè)計工程師依其規(guī)劃順序，則必須
1. 熟悉超音波熔接設(shè)備；
2. 決定產(chǎn)品功能；
3.熟悉超音波與塑料熔接對應(yīng)關(guān)系；
4. 盡可能增添穩(wěn)壓設(shè)備。
2.超聲波熔接條件配合不當
解析： 超音波作業(yè)的條件是指機臺的輸出功率（段數(shù)）、壓力（動態(tài)壓 力與靜態(tài)壓力）熔接時間、硬化時間、延遲時間等諸元的設(shè)定。我們依超音波導熔線為例來說明。在我們實施超音波熔接時，如 果壓力太大，氣缸下降緩沖太快，易把超音波導熔線壓平，雖然看似產(chǎn)品已經(jīng)密合，但因?qū)劬�，已經(jīng)受擠壓而下陷，失去了導熔效果，形成塑料面與面的強迫熔接，而非三角形點的導引熔接，所以產(chǎn)生假象的熔接。
3.塑料產(chǎn)品材質(zhì)配合不當
解析：每一種塑料材質(zhì)的熔點，各有不同，例如ＡＢＳ塑料材質(zhì)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(zhì)的熔點差距太大，超音波熔接勢必困難。而ＡＢＳ與ＰＣ二種材質(zhì)，亦有差距，但已非前項差距如此之大，是以尚可熔接，但在超音波功率相同，能量擴大相同的情況下，相異的塑料材質(zhì)，絕無法比相同材質(zhì)的熔接效果好。
4.超音波機臺輸出能量不足
解析：客戶在購買超音波熔接機時，通常較難預料未來產(chǎn)品發(fā)展的規(guī)格，所以會遇到較大產(chǎn)品對象超出超音波標準熔接的情形。
此時在不增加成本的預算下，只得以現(xiàn)有設(shè)備來作業(yè)生產(chǎn)。碰到此種用小機臺作大對象的情形，通常采取的方式有分好幾次熔接、增加 超音波輸出功率（增加段）或增加熔接時間、壓力等。然而這也產(chǎn)生了質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)象，因為電壓與氣壓直接影響到超音波輸出功率的穩(wěn)定性。也就是說上班或尖峰時間，使用超音波作業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，與大家都下班后的質(zhì)量穩(wěn)定是不相同的。然而大家都下了班再使用超音波，那就不是工作效率了。所以這時采取的對策就是氣壓源采取獨立方式；要求在 0.02m/m 以下之產(chǎn)品在超音波機臺加裝穩(wěn)壓設(shè)備；
調(diào)整出力段數(shù)、增加功率，但一般狀況超音波作業(yè)時功率輸出 好能掌握在 2~4 段之間，如一定要在 5~6 段作業(yè)，則生產(chǎn)作業(yè)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、電流有大的影響
超聲波塑料焊接機焊接產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定 淺談： 質(zhì)量無法穩(wěn)定 主要因素是輸出功率不能穩(wěn)定，以導致無法形成穩(wěn)定的摩擦熱能。而如何讓功率輸出穩(wěn)定？此乃決定于
〈1〉機臺輸出功率；
〈2〉HORN 擴大比；
〈3〉氣壓源；
〈4〉電壓源等四項。
超聲波塑料焊接機機臺輸出功率 ＋HORN擴大比率＝實際可用功率。由此可知在一定產(chǎn)品實施超音波熔接時，于規(guī)劃與設(shè)計的觀點而言，機臺輸出功率愈強，相對 HORN的擴大比所設(shè)計的也愈小。 反之機臺輸出功率愈小， HORN設(shè)計的擴大比也愈大。
例如 ： 2200W的超音波熔接機，HORN的 擴大比是 2.5 倍。換成 3200W超音波熔接機時，HORN的擴大比可能只要1.5倍即可。然而并非強調(diào)超聲波焊接機輸出的功率要大，而是要對一項塑料產(chǎn)品實施超音波熔接時，給予 適合的環(huán)境作業(yè)，其間尚需考慮成本的預算，產(chǎn)品的功能需求，熔接標準等考慮再來規(guī)劃出完整的工作設(shè)備與超音波使用技巧。 |
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2024-10-08