制品表面產(chǎn)生傷痕或裂痕。在超聲波熔接作業(yè)中，產(chǎn)品表面產(chǎn)生傷痕、結(jié)合處斷裂或有裂痕是常見的。
因為在超聲波作業(yè)中會產(chǎn)生兩種情形：
1、高熱能直接接觸塑料產(chǎn)品表面
2、振動傳導(dǎo) 。
所以超聲波發(fā)振作用于塑料產(chǎn)品時，產(chǎn)品表面就容易發(fā)生燙傷，而1m/m以內(nèi)肉厚較薄之塑料柱或孔，也極易產(chǎn)生破裂現(xiàn)象，這是超音波作業(yè)先決現(xiàn)象是無可避免的。而在另一方面，有因超音波輸出能量的不足(分機(jī)臺與HORN上模)，在振動摩擦能量轉(zhuǎn)換為熱能時需要用長時間來熔接，以累積熱能來彌補(bǔ)輸出功率的不 足。此種熔接方式，不是在瞬間達(dá)到的振動摩擦熱能，而需靠熔接時間來累積熱能，期使塑料產(chǎn)品之熔點到達(dá)成為熔接效果，如此將造成熱能停留在產(chǎn)品表面過久， 而所累積的溫度與壓力也將造成產(chǎn)品的燙傷、震斷或破裂。是以此時必須考慮功率輸出(段數(shù))、熔接時間、動態(tài)壓力等配合因素，來克服此種作業(yè)缺失。
超聲波焊接工裝
解決方法：
1.降低壓力。
2.減少延遲時間（提早發(fā)振）。
3.減少熔接時間。
調(diào)節(jié)超聲波焊接時間
4.引用介質(zhì)覆蓋（如ＰＥ袋）。
5.模治具表面處理（硬化或鍍鉻）。
6.機(jī)臺段數(shù)降低或減少上模擴(kuò)大比。
7.易震裂或斷之產(chǎn)品，治具宜制成緩沖，如軟性樹脂或覆蓋軟木塞等（此項指不影響熔接強(qiáng)度）。
8.易斷裂產(chǎn)品于直角處加Ｒ角。
制品產(chǎn)生扭曲變形。發(fā)生這種變形我們規(guī)納其原因有三：
1）.本體與欲熔接物或蓋因角度或弧度無法相互吻合.
2）.產(chǎn)品肉厚薄(2m/m以內(nèi))且長度超出60m/m以上.
3）.產(chǎn)品因射出成型壓力等條件導(dǎo)致變形扭曲.
所以當(dāng)我們的產(chǎn)品經(jīng)超音波作業(yè)而發(fā)生變形時，從表面看來好像是超音波熔接的原因，然而這只是一種結(jié)果，塑料產(chǎn)品未熔接前的任何因素，熔接后就形成何種結(jié) 果。如果沒有針對主因去探討，那將耗費很多時間在處理不對癥下yao的問題上，而且在超音波間接傳導(dǎo)熔接作業(yè)中(非直熔)，6kg以下的壓力是無法改變塑料的 軔性與慣性。所以不要嘗試用強(qiáng)大的壓力，去改變?nèi)劢忧暗淖冃?熔接機(jī)丨高壓力為6kg)，包含用模治具的強(qiáng)迫擠壓。或許我們也會陷入一個盲點，那就是從表 面探討變形原因，即未熔接前肉眼看不出，但是經(jīng)完成超音波熔接后，就很明顯的發(fā)現(xiàn)變形。其原因乃產(chǎn)品在熔接前，會因?qū)劬�的存在，而較難發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品本身各種 角度、弧度與余料的累積誤差，而在完成超音波熔接后，卻顯現(xiàn)成肉眼可看到的變形。
解決方法：
1.降低壓力（壓力丨好在 2kg 以下）。
2.減少超音波熔接時間（降低強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)）。
3.增加硬化時間（至少 0.8 秒以上）。
4.分析超音波上下模是否可局部調(diào)整（非必要時）。
5.分析產(chǎn)品變形主因，予以改善。
4、制品內(nèi)部零件破壞 ，超音波熔接后發(fā)生產(chǎn)品破壞原因如下：
1）.超音波熔接機(jī)功率輸出太強(qiáng).
2）.超音波能量擴(kuò)大器能量輸出太強(qiáng).
3）.底模治具受力點懸空，受超音波傳導(dǎo)振動而破壞.
4）.塑料制品高、細(xì)成底部直角，而未設(shè)緩沖疏導(dǎo)能量的R角.
5）.不正確的超音波加工條件.
6）.塑料產(chǎn)品之柱或較脆弱部位，開置于塑料模分模在線.
所以當(dāng)我們的產(chǎn)品經(jīng)超音波作業(yè)而發(fā)生變形時，從表面看來好像是超音波熔接的原因，然而這只是一種結(jié)果，塑料產(chǎn)品未熔接前的任何因素，熔接后就形成何種結(jié) 果。如果沒有針對主因去探討，那將耗費很多時間在處理不對癥下yao的問題上，而且在超音波間接傳導(dǎo)熔接作業(yè)中(非直熔)，6kg以下的壓力是無法改變塑料的 軔性與慣性。所以不要嘗試用強(qiáng)大的壓力，去改變?nèi)劢忧暗淖冃?熔接機(jī)丨高壓力為6kg)，包含用模治具的強(qiáng)迫擠壓。或許我們也會陷入一個盲點，那就是從表 面探討變形原因，即未熔接前肉眼看不出，但是經(jīng)完成超音波熔接后，就很明顯的發(fā)現(xiàn)變形。其原因乃產(chǎn)品在熔接前，會因?qū)劬�的存在，而較難發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品本身各種 角度、弧度與余料的累積誤差，而在完成超音波熔接后，卻顯現(xiàn)成肉眼可看到的變形。
解決方法：
1.提早超音波發(fā)振時間（避免接觸發(fā)振）。
2.降低壓力、減少超音波熔接時間（降低強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)）。
3.減少機(jī)臺功率段數(shù)或小功率機(jī)臺。
4.降低超音波模具擴(kuò)大比。
5.底模受力處墊緩沖橡膠。
6.底模與制品避免懸空或間隙。
7.HORN（上模）掏孔后重測頻率。
8.上模掏孔后貼上富彈性材料。
５、產(chǎn)品產(chǎn)生溢料或毛邊 ，超音波熔接后產(chǎn)品發(fā)生溢料或毛邊原因如下：
超聲波焊接模具
1）.超音波功率太強(qiáng).
2）. 超音波熔接時間太長.
3）. 空氣壓力（動態(tài)）太大.
4）.上模下壓力(靜態(tài))太大.
5）.上模(HORN)能量擴(kuò)大比率太大.
6）.塑料制品導(dǎo)熔線太外側(cè)或太高或粗.
上述六項為造成超音波熔接作業(yè)后產(chǎn)品發(fā)生溢料毛邊的原因，然而其中關(guān)鍵性的是在第六項超音波的導(dǎo)熔線開設(shè)，一般在超音波熔接作業(yè)中，空氣壓力大約在 2~4kg范圍，根據(jù)經(jīng)驗值丨佳的超音波導(dǎo)熔線，是在底部0.4~0.6m/m×高度0.3~0.4m/m 如：此型Δ，尖角約呈60°，超出這個數(shù)值將導(dǎo)至超音波熔接時 間、壓力、機(jī)臺或上模功率的升高，如此就形成上述1~6項造成溢料與毛邊的原因。
解決方法：
1.降低壓力、減少超音波熔接時間（降低強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)）。
2.減少機(jī)臺功率段數(shù)或小功率機(jī)臺。
3.降低超音波模具擴(kuò)大比。
4.使用超音波機(jī)臺微調(diào)定丨位固定。5.修改超音波導(dǎo)熔線。
６.產(chǎn)品熔接后尺寸無法控制于公差內(nèi) 。在超音波熔接作業(yè)中，產(chǎn)品無法控制于公差范圍有其下述原因：
1）.機(jī)臺穩(wěn)定性(能量轉(zhuǎn)換未增設(shè)安全系數(shù)).
2）.塑料產(chǎn)品變形量超出超音波自然熔合范圍.
3）.治具定丨位或承受力不穩(wěn)定.
4）.超音波上模能量擴(kuò)大輸出不配合.
5）. 熔接加工條件未增設(shè)安全系數(shù).
解決方法：
1.增加熔接安全系數(shù)（依序由熔接時間、壓力、功率）。
2.啟用微調(diào)固定螺絲（應(yīng)可控制到 0.02m/m）。
3.檢查超音波上模輸出能量是否足夠（不足時增加段數(shù)）。
4.檢查治具定丨位與產(chǎn)品承受力是否穩(wěn)合。
5.修改超音波導(dǎo)熔線。
6.超聲波塑料焊接水、氣密導(dǎo)熔線（焊線）設(shè)計
強(qiáng)度無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)然我們必須了解超音波熔接作業(yè)的強(qiáng)度絕不可能達(dá)到一體成型的 強(qiáng)度，只能說接近于一體成型的強(qiáng)度，而其熔接強(qiáng)度的要求標(biāo)準(zhǔn)必須仰賴于多項的配合，這些配合是什么呢？※塑料材質(zhì)：ABS與ABS相互相熔接的結(jié)果肯定比 ABS與PC相互熔 接的強(qiáng)度來的強(qiáng)，因為兩種不同的材質(zhì)其熔點也不會相同，當(dāng)然熔接的強(qiáng)度也不可能相同，雖然我們探討ABS與PC這兩種材質(zhì)可否相互熔接？我們的答案是可以熔接，但是否熔接后的強(qiáng)度就是我們所要的？那就不一定了！而從另一方面思考假使ABS與PP、PE相熔的情形又如何呢？如果超音波HORN瞬間發(fā)出150度的熱能，雖然ABS材質(zhì)己經(jīng)熔化，但是PVC、PP、PE只是軟化而已。我們繼續(xù)加溫到270度以上，此時PVC、PP、PE已 經(jīng)可達(dá)于超音波熔接溫度，但ABS材質(zhì)已解析為另外分子結(jié)構(gòu)了！
由以上論述即可歸納出三點結(jié)論：
１.相同熔點的塑料材質(zhì)熔接強(qiáng)度愈強(qiáng)。
２.塑料材質(zhì)熔點差距愈大，熔接強(qiáng)度愈小。
３.塑料材質(zhì)的密度愈高（硬質(zhì)）會比密度愈低（韌性高）的熔接強(qiáng)度高。 |
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2025-06-04