超音波焊接(ultrasonicwelding)

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1、[技術(shù)]超音波焊接(UltrasonicWelding)http://findliving.blogspot.com/2008/11/ultrasonic-welding.htmlhttp://findliving.blogspot.com/2008/11/ultrasonic-welding.html【超音波焊接】通常用來(lái)將兩個(gè)固態(tài)物件熔接在一起，而不需要使用到任何的溶劑及黏著劑，其優(yōu)點(diǎn)是：·可以大量生產(chǎn)?！て焚|(zhì)穩(wěn)定。·降低成本。在電子產(chǎn)業(yè)中也常見其應(yīng)用，最常見到的應(yīng)用有：·將手機(jī)及筆記型電腦的前後電池盒密封在一起?！C(jī)械母螺絲熔接埋植於塑膠柱中

2、。超音波塑膠焊接的原理是由發(fā)聲器產(chǎn)生20KHZ或15KHZ的高頻信號(hào)，通過固定於超音波機(jī)器上的【能量轉(zhuǎn)換器(HORN)】直接接觸於塑膠製品的工件上，並使工件內(nèi)的分子發(fā)生劇烈摩擦而進(jìn)而產(chǎn)生高溫，最後熔融化塑膠工件以達(dá)到焊接的效果，另外超音波機(jī)器會(huì)施加一定的壓力於工件上，一來(lái)可以埋入物品於塑膠工件上或是接合兩個(gè)不同的塑膠工件，二來(lái)可以使熔化後又重新冷卻的塑膠定型。??超音波應(yīng)用於電子組裝業(yè)時(shí)，有下列幾種作業(yè)方式：1.熔接(Joint)2.埋植(Insertion)3.成型(Forming)4.鉚合(Stacking)5.點(diǎn)焊(SpotWelding)6.

3、切除(Degating)??[技術(shù)]超音波焊接─超音波埋植超音波埋植是將金屬部件(同常是圓形的螺母、螺桿或是軸承)，以超高頻率的音波振動(dòng)，藉著焊頭(HORN)傳達(dá)能量以溶化塑膠，並以適當(dāng)?shù)膲毫ν茢D金屬部件進(jìn)入預(yù)留的塑膠孔內(nèi)的一種製程。良好的超音波埋植完成品可承受一定的拉力(Pulling)及扭力(Torque)，可取代昂貴模具內(nèi)成型。大部分的超音波埋植都是採(cǎi)用焊頭(HORN)直接接觸金屬部件(INSERT)的方式進(jìn)行(左圖)，但是這樣容易造成埋植件的表面損傷，也容易減損焊頭的壽命；可以考慮以焊頭接觸塑膠件的反向方式來(lái)植入金屬部件。這樣的好處是焊頭不用

4、直接接觸到金屬部品的表面，也就必較部會(huì)傷害到埋植件及焊頭，而且焊頭不直接接觸金屬部件還有一個(gè)好處，可以降低噪音及功率的需求，只是要留意與焊頭的接觸面可能會(huì)留有一些外觀上的問題，而且比較容易出現(xiàn)冷壓的情形。超音波埋植法與其他的金屬埋植法比較如下：超音波埋植(UltrasonicInsert)埋入射出(InsertMolding)熱壓埋植(HeatStack)作業(yè)時(shí)間(Cycletime)包刮塑膠射出時(shí)間最短長(zhǎng)短埋植件周圍塑膠內(nèi)應(yīng)力殘留中大(註一)小成品信賴度(拉力、扭力)好很好普通對(duì)射出機(jī)的影響無(wú)埋植件可能掉落損壞塑膠模具無(wú)註一：埋入射出的內(nèi)應(yīng)力殘留可

5、以透過『預(yù)熱』埋植件來(lái)改善。由於熔融的塑膠射出處在高溫，一下子與低溫的埋植件接觸後會(huì)急速縮收，造成應(yīng)立即中的現(xiàn)象。超音波焊接─螺絲埋植塑膠柱破裂的可能原因(Potentialcauseforinsertionscrewbosscrack)?(↑超音波埋植作業(yè)一段時(shí)間後發(fā)生塑膠柱破裂)?公司使用超音波來(lái)埋植螺絲(INSERT)於塑膠柱的設(shè)計(jì)相當(dāng)多，期間也發(fā)生過大大小小的品質(zhì)問題，其中最常出現(xiàn)的是塑膠柱破裂(breaking)及裂縫(crack)的缺點(diǎn)。最傷腦筋的是，塑膠柱破裂及裂縫不是在超音波完成的當(dāng)下發(fā)生，而是發(fā)生在一個(gè)星期或是更久的時(shí)間以後，有些還

6、是鎖上螺絲以後才發(fā)生；不幸的是，一般電子組裝廠在產(chǎn)品鎖上螺絲之後就不太有機(jī)會(huì)檢查螺絲柱是否有開裂，所以問題通常是從客戶端反饋回來(lái)，或是電子組裝廠發(fā)現(xiàn)螺絲滑牙(滑絲)了才警覺到。當(dāng)此類問題發(fā)生時(shí)，可以想見的重工及回收費(fèi)用是很可觀的；所以有經(jīng)驗(yàn)及訓(xùn)練有素的產(chǎn)線作業(yè)員，通常會(huì)抽檢超音波埋植的螺絲，並留意螺絲鎖緊的感覺是否異常；工程師應(yīng)該要求作業(yè)員隨時(shí)留意產(chǎn)線上的產(chǎn)品和以前有否異常，如有馬上通知工程師作確認(rèn)，以期將損失降到最低。下面我們就來(lái)探討─發(fā)生塑膠超音波埋植螺絲柱破裂的可能原因及可用對(duì)策：超音波焊接注意事項(xiàng)─母螺絲埋入·塑膠螺絲柱的內(nèi)孔徑是否太小(Sc

7、rewbossinner-holediameter)：通常埋植螺絲會(huì)刻意製造一些倒鉤(undercut)的螺紋，讓埋植零件擠壓進(jìn)入內(nèi)孔時(shí)可以承受一定拉出力量，這些也可以順便讓擠壓多出的塑膠得到宣洩的空間。如果內(nèi)孔徑太小的話，被擠出的塑膠溢出倒勾螺紋可以承受的最大值時(shí)，就會(huì)造成塑膠柱鼓脹，最後形成破裂於塑膠柱的中段部分?！に苣z螺絲柱的壁厚是否太小(Screwbosswallthickness)：超音波是一邊施加壓力、一邊高頻震動(dòng)、並擠壓埋植零件進(jìn)入塑膠孔，所以塑膠孔必須受一定的壓應(yīng)力，如果壁厚太小就無(wú)法承受而破裂，可以考慮降低焊頭下降的速度，及減小壓力

8、。比較好的塑膠柱壁厚設(shè)計(jì)應(yīng)該要有埋植零件的半徑大?！に苣z螺絲柱的深度(Screwbossdepth)：·塑膠