超声波焊接常见缺陷及处理办法

1、W.超声波焊接常见缺陷及处理办法一、强度无法达到欲求标准。当然我们必须了解超音波熔接作业的强度绝不可能达 到一体成型的强度，只能说接近于一体成型的强度，而其熔接强度的要求标准必须仰赖于多项的配合，这 些配合是什么呢？塑料材质：ABS与ABS相互相熔接的结果肯定比ABS与PC相互熔接的强度来的强，因为两种不同的 材质其熔点也不会相同，当然熔接的强度也不可能相 同，虽然我们探讨ABS与PC这两种材质可否相互熔 接？我们的答案是绝对可以熔接，但是否熔接后的强 度就是我们所要的？那就不一定了！ 而从另一方面思 考假使ABS与耐隆、PP、PE相熔的情形又如何呢？ 如果超音波HORN瞬间发出150度的热能

2、， 虽然ABS材质己经熔化， 但是耐隆、PVC、PP、PE只是软化 而已。我们继续加温到270度以上，此时耐隆、PVC、PP、PE已经可达于超音波熔接温度，但ABS材质已 解析为另外分子结构了！由以上论述即可归纳出三点 结论：1 相同熔点的塑料材质熔接强度愈强。W.2 塑料材质熔点差距愈大，熔接强度愈小。3 塑料材质的密度愈高（硬质）会比密度愈低（韧性 高）的熔接强度高。二、制品表面产生伤痕或裂痕。在超音波熔接作业中，产品表面产生伤痕、结合处断 裂或有裂痕是常见的。因为在超音波作业中会产生两 种情形：1高热能直接接触塑料产品表面2振动传 导。所以超音波发振作用于塑料产品时，产品表面就 容易发生

3、烫伤，而lm/m以内肉厚较薄之塑料柱或 孔，也极易产生破裂现象，这是超音波作业先决现象 是无可避免的。而在另一方面，有因超音波输出能量 的不足（分机台与HORN上模） ， 在振动摩擦能量转换 为热能时需要用长时间来熔接，以累积热能来弥补输出功率的不足。此种熔接方式，不是在瞬间达到的振 产品之熔点到达成为熔接效果，如此将造成热能停留 在产品表面过久，而所累积的温度与压力也将造成产 品的烫伤、震断或破裂。是以此时必须考虑功率输出 （段数）、熔接时间、动态压力等配合因素，来克服此 种作业缺失。动摩擦热能,而需靠熔接时间来累积热能，期使塑料W.解決方法:1降低压力。2减少延迟时间（提早发振）。3减少熔

4、接时间。4引用介质覆盖（如PE袋）。5模治具表面处理（硬化或镀铅）。6机台段数降低或减少上模扩大比。7易震裂或断之产品，治具宜制成缓冲，如软性树脂 或覆盖软木塞等（此项指不影响熔接强度）。8易断裂产品于直角处加R角。三、制品产生扭曲变形。发生这种变形我们规纳其原因有三：1本体与欲熔接物或盖因角度或弧度无法相互吻合.2产品肉厚薄（2m/m以内） 且长度超出60m/m以 上.3产品因射出成型压力等条件导致变形扭曲.所以当我们的产品经超音波作业而发生变形时，从表 面看来好像是超音波熔接的原因，然而这只是一种结 果，塑料产品未熔接前的任何因素，熔接后就形成何 种结果。如果没有针对主因去探讨，那将耗费很

5、多时 间在处理不对症下药的问题上，而且在超音波间接传 导熔接作业中（非直熔），6kg以下的压力是无法改变 塑料的轲性与惯性。所以不要尝试用强大的压力，去 改变熔接前的变形（熔接W.机最高压力为6kg）,包含用 模治具的强迫挤压。或许我们也会陷入一个盲点，那 就是从表面探讨变形原因，即未熔接前肉眼看不出，但是经完成超音波熔接后，就很明显的发现变形。 其 原因乃产品在熔接前， 会因导熔线的存在，而较难发 现产品本身各种角度、弧度与余料的累积误差，而在 完成超音波熔接后，却显现成肉眼可看到的变形。解決方法：1降低压力（压力最好在2kg以下）。2减少超音波熔接时间（降低强度标准）。3增加硬化时间（至少

6、0.8秒以上）。4分析超音波上下模是否可局部调整（非必要时）。5分析产品变形主因，予以改善。四、制品内部零件破坏超首波熔接后发生产品破坏原因如卜：1超音波熔接机功率输出太强.2超音波能量扩大器能量输出太强.3底模治具受力点悬空，受超首波传导振动而破坏.4塑料制品高、细成底部直角，而未设缓冲疏导能量的R角.5不正确的超音波加工条件.解決方法：W.1提早超音波发振时间（避免接触发振）。2降低压力、减少超音波熔接时间（降低强度标准）。3减少机台功率段数或小功率机台。4降低超音波模具扩大比。5底模受力处垫缓冲橡胶。6底模与制品避免悬空或间隙。7.HORN（上模）掏孔后重测频率。8上模掏孔后贴上富弹性材

7、料。五、产品产生溢料或毛边超音波熔接后产品发生溢料或毛边原因如下：1超昔波功率太强.2超音波熔接时间太长.3空气压力（动态）太大.4上模下压力（静态）太大.5上模（HORN）能量扩大比率太大.6塑料制品导熔线太外侧或太高或粗.上述六项为造成超音波熔接作业后产品发生溢料毛边 的原因，然而其中最关键性的是在第六项超音波的导 熔线开设，一般在超音波熔接作业中，空气压力大约 在24kg范围， 根据经验值最佳的超音波导熔线， 是 在底部0 40 6m/mx高度0 30 4nn/m如：此型W.A,尖角约呈60。，超出这个数值将导至超音波熔接时 间、压力、机台或上模功率的升高，如此就形成上述 项造成溢料与毛

8、边的原因。解決方法：1降低压力、减少超音波熔接时间（降低强度标准）。2减少机台功率段数或小功率机台。3降低超音波模具扩大比。4使用超音波机台微调定位固定。5修改超音波导熔线。六、产品熔接后尺寸无法控制于公差内在超音波熔接作业中，产品无法控制于公差范围有 其下述原因：1机台稳定性（能量转换未增设安全系数）.2塑料产品变形量超出超音波自然熔合范围.3治具定位或承受力不稳定.4超音波上模能量扩大输出不配合.5熔接加工条件未增设安全系数.解決方法：1增加熔接安全系数（依序由熔接时间、压力、功率）。2启用微调固定螺丝（应可控制到0.02m/m）。3检W.查超音波上模输出能量是否足够（不足时增加段 数）。

9、4检查治具定位与产品承受力是否稳合。5修改超音波导熔线。超声波塑料焊接水、气密导熔线（焊线）设计我们欲求产品达到水、气密的功能时，定位与超声 波导熔线是成败的重要关键， 所以在产品设计时的考 虑， 如：定位、材质、肉厚，与超声波导熔线的对应 比例有绝对的关系。 在一般水、 气密的要求， 导熔线 高度应在0 508m/m之范围（视产品肉厚而定），如低于0.5m/m以下，要达到水气密的功能，除非定 位设定要非常标准，而且肉厚有5 m/m以上，否则 效果不佳。一般要求水气密的产品其定位与超音波导 熔线的方式如下：斜切式： 适合水密性及大型产品之熔接， 接触面角 度=45,x=w/2, d=0.30.8mm为佳。阶梯尖式：适合水密性及防止外凸或龟裂之方法，接 触面的角度=45。，x=w/2, d=0 30 8mm为佳。 峰谷尖式：适合水密性且高强度熔接，d=0.3-0.6mm内侧接触面之高度h依形状大小而有变化，但h约在l2mm左右。产品实施超声波作业无法达到水、气密，除了超声 波导W.熔线、治具定位、产品本身定位等因素外，超声 波设定的条件也是一项主因。我们在此更深入探讨引 响水气密的另一原因（熔接条件），在我们实施超音 波熔接作业时，求效率求快是最基本目标，但往往也 忽略了其求效率的要领，正常有两种现象