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    超聲波塑料焊接產品焊線設計要求

    2019/7/17 9:24:41點擊:

    超聲波塑料焊接線設計要求

    超聲波塑料接面機構設計

    超聲波焊接時并不要求全體振動發熱,而是希望能

    選擇得性的在焊接部位發熱,超聲波焊接時,超聲波在

    塑料中傳達到設有導能角 Energy Director 的接合

    面,在此處發熱而焊接。超聲波所發出的能量可以極快

    速的傳導振動,但達到上蓋與下蓋的熔合狀況是不可能

    的,因為面與面的摩擦雖然可以藉由急速摩擦振動產生

    熱能,卻無法達到破壞端面材料分子結構進行熔合,主

    因在于導能點的設計與焊接參數的設定;沒有開設導能

    點,來以點破壞面的材質分子結構,便無法焊接。因此

    超聲波塑料焊接的接面機構設計,影響焊接的難易、焊

    接部外觀、加工精度、焊接強度及水、氣密性等、、。

    超聲波導能點和接面設計需考慮的因素

    必需為一縮小的接觸面,以利超聲波能量之集中

    傳輸,以達到不傷及表面且能快速焊接的效果。

    固定部份之被熔物,需有足夠的支撐面,以便另

    一部份的自由振動來達到音波傳導摩擦生熱而熔

    接的效果。

    要預留足夠的空間,讓熔融的材料流滯以防熔料

    外溢,而破壞產品美觀。

     

    需水密和氣密的組件焊接,必需先考慮塑料材

    質,并給予特殊的接面設計。

    ●焊頭( HORN )與加工物之接觸面(壓著面)需有

    適當的平面以免傷及表面。

    ●導能點上方應有適當的壓著面,以利 HORN 直接壓

    著傳輸超聲波。

    ●兩焊接物之接面不得設計過于緊密,而需是一吻

    合松弛的接面,否則是會影響焊接效果。

    超聲波塑料焊接

    熔接前                            熔接后

     

    超聲波焊接塑料接面焊接形式

    熔接前                                   熔接后

    超聲波導能點角度

    超聲波焊接接面設計種類

    一般型◆階梯型◆剪力型◆溝槽型◆混合型◆特殊型

    一般型的接面設計

    階梯型

    階梯型A

    階梯型B

    階梯型C

    階梯型D

    階梯型壁厚 0.7MM 以下

    階梯型壁厚 0.8MM

    階梯型壁厚1.0MM

    階梯型壁厚1.5MM

    遠近場焊接-壓著面的決定遠近場焊接-塑料材質接面距階梯型式接面設計解決不易焊接的塑料材質 ─剪力型接面設計

    半結晶性塑料材質的分子結構在固態時呈彈簧 ,其內部會吸

    收一部分的高頻機械振動能 ,這使超聲波能 難以傳導至焊接面,因此這 的焊接通常需要高振幅。熔點范圍狹小的結果是必須用高功的超聲波( ( 高熔解熱) ) 以破壞結晶結構,使材 料流 動。一旦熔化的材 料流 出加熱區域后,只要溫些微下 即快速固化。因為這種特性, ,  以期達到滿意的焊接效果,所需要采用特殊的導能點接面設計。

    半結晶性塑料 聚乙烯 PE 、聚丙烯 PP 、聚氯乙烯 PVC

    聚酰 A PA  or Nylon 、聚脂 PET 、、、。

    非結晶性塑料 聚笨乙烯 PS 、 PS475 、 PS492 、聚碳酸酯 PC 〉壓克力 PMMA 、丙乙烯睛 笨乙烯 AS or SAN 〉丙烯睛 丁二烯 笨乙烯 ABS 〉、、、。

    剪力型導能點設計的優點

    ◆焊接強度高

    ◆水氣密效果佳

    ◆避免假焊接現象發生

    ◆適合大多數塑料材料

    剪力型導能點設計的限制

    ◆要求高精準度的加工物

    ◆需要較強的支持

    ◆焊接接面多為正多邊形或圓形

    剪力型

    剪力型A

    剪力型B

    剪力型C

    剪力型接面設計焊接型式

    剪力型接面設計焊接深度

    剪力型式接面設計

    溝槽型1.5MM

    溝槽型2.0MM

    溝槽型3.0MM

    溝槽型式接面設計

    接面避免溢出的機構設計A

    接面避免溢出的機構設計B

    接面避免溢出的機構設計C

    接面避免溢出的機構設計D

    接面避免溢出的機構設計E

    接面避免溢出的機構設計F

    接面避免溢出的機構設計─錯誤接面設計例

    接面避免溢出的機構設計G

    接面避免溢出的機構設計H

    特殊型接面設計 齒型接面

    特殊型接面設計 接面局部加肋

    特殊型接面設計 接面放電加工

    接面放電加工的優點

    焊接強度提高

    防止超聲波線橫向移動

    導能線高度 放電咬花面深度

    0.13 0.29mm 75 μm

    0.3 0.44mm 115 μm

    0.45mm 以上 150μm

     

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