超声波原理及其应用介绍.ppt

超聲波塑膠熔接原理及應用 Ultrasonic Welding 熔接原理 ?? 基本原理: 利用电子发生器产生高频高压电信号，通过换能器系统使电信号转换 为高频机械振动。超声波熔接是在塑胶组件上，通过高速热摩擦，令塑胶熔合。 按其方式可分为直接与传导两种熔接方法。  直接熔接： 即先使用材质如线或带相互重叠，固定于塑胶熔接机之类具上，让其能量转换 器（HORN）直接在上面产生音波振动效能而熔接。  传导熔接：即熔接时，高超声波振动，隔一段距离籍其音波振动传导熔接。 熔接原理 1.出力波段:藉機台調整使整體(振動子+HORN)出力 ,視製品需求情況 ,而調整其供應能量程度 2.空氣壓力:視產品熱熔面積 ,給予加壓補助熔接 3.延遲時間:控制機台自下降一定點後發振音波之時間 ,其功能一、提早 發振 ,避免產品因急驟之能量而受傷﹐ 其功能二、延後發振 ,防止產品位移 4.熔接時間:超音波發振能量之時間 ,其功能在輸出能量振動生熱 ,使塑膠熔化之時間 5.硬化時間:超音波發振時間完成後 ,靜止動作之時間 ,其功能為配合壓力 ,使塑膠在熔融情況下 ,達到硬化之效果 熔接設備 熔接設備 熔接特點 A、 ? ?可熔接除铁氟龙之外的热可塑性塑胶；  B、 ? ?熔接时间极为短暂，通常范围（0.05-1秒）；  C、 ? ?可经由介质如水、油等熔接于接合面； D、 ? ?熔接效果可达气密、液密封效果； E、 ? ?可做直接与传导熔接； F、 ? ?熔接能量因塑胶材质而异，而且并非超声波振动全部材质，只选择适合发 生的振动面生热， 所以产品表面无伤痕之顾虑，此为传导容接的特色，在较硬的 塑胶质熔接时﹐更能发挥其熔接效果； G、 ? ?超声波熔接不会产生如化学药剂的毒性，为一安全的熔接加工； H、 ? ?无须添加任何粘剂，操作简单快捷。 影響因素 A.塑膠材質（一） 超聲波在塑膠件中傳播﹐ 塑膠件或多或少對超聲波能量有吸收和 衰減﹐從而對超聲波加工效果產生一定影響﹒塑料一般有非晶體材料 之分﹐ 按硬度有硬膠和軟膠之分﹐還有模數的區分﹐ 通俗的來講﹐ 硬度高低熔點的塑膠料超聲加工性能优于硬度低 高熔點的塑料﹒ 因此﹐ 這就牽涉到超聲波加工距离的遠近問題﹒ 影響因素 A.塑膠材質（二） (一)A.B.S.:可熔接材質之塑膠有壓克力 (PMMA)、AS、PC (二)壓克力:可熔接材質之塑膠有ABS (三)PC:可熔接材質之塑膠有ABS (四)AS:可熔接材質之塑膠有ABS、PS (五)PS:可熔接材質之塑膠有PS、AS(較差) 影響因素 影響因素 B. 塑膠件的加工條件（一） 1. 塑料件經過注塑﹐擠壓或吹塑等的不同的加工形式以及不同的 加工條件都會對超聲波熔接產生一定的影響﹒ 2. 濕度缺陷﹕濕度將衰減有用的超音速能量﹐加長焊接時間﹐所 以濕度高的塑料件在熔接前要作烘干處理﹒如聚甲醛﹒ 3. 注塑過程的影響﹕注塑過程參數的調整會引致如下缺陷 ? 尺寸變化 ?重量變化 ? 表面損傷 ? 統一性不佳 這些變化將引起熔接的不穩定 影響因素 B. 塑膠件的加工條件（二） 4. 保存期﹕塑膠件注塑加工出來后﹐ 一般至少放置24小時后, 再進行熔接﹐以消除塑膠件本身的應力和變形等因素. 5. 再生塑料﹕再生塑料的強度比較差﹐別對超聲波熔接適應性比較差﹐所以如用再生塑料﹐間各種在設計尺寸均要酌情加以考慮﹒ 6. 脫模劑和雜質 ﹕脫模劑和雜質對超音波熔接有一定的影響﹒雖然超聲波加工時可將加工表面的熔劑﹑雜質等震開﹐ 在有些情況下﹐先清洗塑膠件是必要的﹒ 影響因素 C