超聲波模具架設(shè)不準(zhǔn)確、受力不平均
在一般認(rèn)為超聲波作業(yè)時(shí)，產(chǎn)品與模具表面只要接觸準(zhǔn)確就可以得到應(yīng)該的熔接效果，其實(shí)這只是表面的看法，超音波既然是摩擦振，就會(huì)產(chǎn)生音波傳導(dǎo)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(huì)產(chǎn)生舍本逐末或誤判的后果，所以在此必須先強(qiáng)調(diào)超申博熔接的作業(yè)方式是傳導(dǎo)音波，使成振動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)為熱能而熔接。這時(shí)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(diǎn)都有其誤差值，并非整個(gè)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(jī)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(jì)時(shí)，當(dāng)熟悉并評(píng)估
1. 產(chǎn)品質(zhì)量要求功能標(biāo)準(zhǔn)
超音波設(shè)備；決定產(chǎn)品設(shè)計(jì)的形態(tài)、 技巧如超音波導(dǎo)熔線、產(chǎn)品定位、材質(zhì)）。因?yàn)榧热豢捎迷O(shè)備資源已經(jīng)固定，那就必須用產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(xiàng)）都無問題時(shí)，會(huì)發(fā)生質(zhì)量不穩(wěn)定現(xiàn)象，那肯定一個(gè)事實(shí)：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(shí)，也同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在工作時(shí)間內(nèi)無法達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，卻在大家都下班，停止電壓、 氣壓多數(shù)同時(shí)使用時(shí)，意外的達(dá)到質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)。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(shí)，由于空氣壓縮機(jī)通常我們會(huì)設(shè)定空氣儲(chǔ)存筒里面的氣壓低于2 ~ 4kg的情況時(shí)再自動(dòng)打氣充填這是一項(xiàng)形成的誤差原因。而氣壓源經(jīng)過管路到達(dá)熔接機(jī)時(shí)，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(dòng)。而電壓也由于電力 輸出同時(shí)供數(shù)百萬人都有機(jī)會(huì)同時(shí)使用，此時(shí)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(shí)實(shí)的造成能量輸出的變化，而影響精密質(zhì)量的重要因素。當(dāng)然必須列為診斷項(xiàng)目。
超聲波焊接
對(duì)策：欲需求較高之質(zhì)量，如產(chǎn)品對(duì)需求 0.02m/m 以下，或熔接線熔合狀況需在90%以上，設(shè)計(jì)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(duì)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(dāng)
解析： 超音波作業(yè)的條件是指機(jī)臺(tái)的輸出功率（段數(shù)）、壓力（動(dòng)態(tài)壓 力與靜態(tài)壓力）熔接時(shí)間、硬化時(shí)間、延遲時(shí)間等諸元的設(shè)定。我們依超音波導(dǎo)熔線為例來說明。在我們實(shí)施超音波熔接時(shí)，如 果壓力太大，氣缸下降緩沖太快，易把超音波導(dǎo)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(dǎo)熔效果，形成塑料面與面的強(qiáng)迫熔接，而非三角形點(diǎn)的導(dǎo)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(dāng)
解析：每一種塑料材質(zhì)的熔點(diǎn)，各有不同，例如ＡＢＳ塑料材質(zhì)的熔點(diǎn)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(diǎn)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(xiàng)差距如此之大，是以尚可熔接，但在超音波功率相同，能量擴(kuò)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(jī)臺(tái)輸出能量不足
解析：客戶在購買超音波熔接機(jī)時(shí)，通常較難預(yù)料未來產(chǎn)品發(fā)展的規(guī)格，所以會(huì)遇到較大產(chǎn)品對(duì)象超出超音波標(biāo)準(zhǔn)熔接的情形。
此時(shí)在不增加成本的預(yù)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(jī)臺(tái)作大對(duì)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(shí)間、壓力等。然而這也產(chǎn)生了質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)象，因?yàn)殡妷号c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(shí)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(shí)采取的對(duì)策就是氣壓源采取獨(dú)立方式；要求在 0.02m/m 以下之產(chǎn)品在超音波機(jī)臺(tái)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(shí)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(shí)間必須盡量縮短，以避免零件、振動(dòng)子的損耗。增加能量擴(kuò)大器（Horn上模）的擴(kuò)大。但擴(kuò)大程度如果超出４：１，將對(duì)Horn本身、音波、電流有大的影響
超聲波塑料焊接機(jī)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(dǎo)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(jī)臺(tái)輸出功率；
〈2〉HORN 擴(kuò)大比；
〈3〉氣壓源；
〈4〉電壓源等四項(xiàng)。
超聲波塑料焊接機(jī)機(jī)臺(tái)輸出功率 ＋HORN擴(kuò)大比率＝實(shí)際可用功率。由此可知在一定產(chǎn)品實(shí)施超音波熔接時(shí)，于規(guī)劃與設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)而言，機(jī)臺(tái)輸出功率愈強(qiáng)，相對(duì) HORN的擴(kuò)大比所設(shè)計(jì)的也愈小。 反之機(jī)臺(tái)輸出功率愈小， HORN設(shè)計(jì)的擴(kuò)大比也愈大。
例如 ： 2200W的超音波熔接機(jī)，HORN的 擴(kuò)大比是 2.5 倍。換成 3200W超音波熔接機(jī)時(shí)，HORN的擴(kuò)大比可能只要1.5倍即可。然而并非強(qiáng)調(diào)超聲波焊接機(jī)輸出的功率要大，而是要對(duì)一項(xiàng)塑料產(chǎn)品實(shí)施超音波熔接時(shí)，給予 適合的環(huán)境作業(yè)，其間尚需考慮成本的預(yù)算，產(chǎn)品的功能需求，熔接標(biāo)準(zhǔn)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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2025-06-04