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从事焊接行业的人群可能对超声波焊接机有所了解。超声波焊接机就是利用高频发生器,通过环超声波换能系统将声波高频信号转换成机械振动 ,从而来控制机械设备的焊接。此类机械设备,有自动、半自动和手动方式的焊接机,未来自动焊接机的使用是企业的一个趋势。
超声波焊接机在焊接过程中,如果出现故障或不能正常工作时,超声波的发生器上会有过载指示灯亮起(OVER LORD),即超声波焊接机出现 超负荷现象,这时候我们要停止设备继续工作,然后检修,不可勉强使用。
超声波塑料焊接机的工作原理。
??当超声波作用于热塑性的塑料接触面时,会产生每秒几万次的高频振动,这种达到一定振幅的高频振动,通过上焊件把超声能量传送到焊区 ,由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大,因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差,一时还不能及时散发,聚集在焊区,致使两个塑料的接 触面迅速熔化,加上一定压力后,使其融合成一体。当超声波停止作用后,让压力持续几秒钟,使其凝固成型,这样就形成一个坚固的分子链, 达到焊接的目的,焊接强度能接近于原材料强度。超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅,所加压力及焊接时间等三个因素,焊接时间 和焊头压力是可以调节的,振幅由换能器和变幅杆决定。这三个量相互用有个适宜值,能量超过适宜值时,塑料的熔解量就大,焊接物易变形; 若能量小,则不易焊牢,所加的压力也不能达大。这个压力是焊接部分的边长与边缘每 1mm 的压力之积。
超声波模治具架设不准确受力不平均原理
在一般认为超音波作业时,产品与模具表面只要接触准确就可以得到应该 的熔接效果,其实这只是表面的看法,超音波既然是摩擦振,就会产生 音波传 导的现象 .我们如果单只观察硬件(模治具)的稳合程度,而忽略了整合型态的超音 波作业方式,必定会产生舍本逐末或误判的后果, 所以在此必须先强调超音波 熔接的作业方式是传导音波,使成振动摩擦转为热能而熔接 . 这时候超音波模治 具的稳合程度、产品截面的高低、 肉厚、深浅、材质的组织,必定无法是百分 之百承受相同的压力。
另一方面上模( H o r n ) 输出的能量,每一点都有其误差值,并非整个面发 出的能量都相同。就这整体而言,势必产生产品熔接线熔接程度 的差异。所以 也就必须作修正,如何修正,那就是靠超音波熔接机本身的水平螺丝,或是贴 较薄的胶带或铝箔来克服了。
塑料产品材质配合不当
每一种塑料材质的熔点,各有不同,例如 ABS 塑料材质的熔点约 115 C,
耐隆约 175 C 、 PC 之 145 C 以上 、 PE 约 85 C 为例: ABS 与 PE 二种材质的 熔点差距太大,超音波熔接势必困难。而 ABS 与 PC 二种 材质,亦有差距, 但已非前项差距如此之大,是以尚可熔接,但在超音波功率相同,能量扩大相 同的情况下,相异的塑料材质,绝无法比相同 材质的熔接效果好。
超声波台输出能量不足