超音波應(yīng)用原理.ppt

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1、超音波應(yīng)用原理原理利用超音波振動頻率,接觸摩擦產(chǎn)生熱能使塑膠熔融而結(jié)合，依目前較普遍的，即為每秒振動二萬次(20khz)與每秒振動1.5萬次(15khz)二種，另外尚有數(shù)種特殊振動頻率，因受限於篇幅，僅介紹15khz和20khz二種較為普遍性之熔接。而依其方式又可分為直接與傳導(dǎo)二種熔接法。直接熔接：即先使材質(zhì)如線或帶相互重疊(例：鉚合、埋植等)，固定於塑膠熔接機(jī)上之治具，讓其能量轉(zhuǎn)換器(horn)直接在上面產(chǎn)生音波振動效能而熔接。傳導(dǎo)熔接：即熔接時，離超音波振動，隔一段距離，藉其音波振動傳導(dǎo)熔接(例：塑膠殼熔接等)

2、。特點a.可熔接除鐵氟龍以外的熱可塑性塑膠。b.熔接時間極為短暫，通常範(fàn)圍0.05秒~1秒。c.可經(jīng)由介質(zhì)如水、油等熔接於接合面。d.熔接效果，可達(dá)實用程度。e.可做直接與傳導(dǎo)熔接。f.熔接能量因塑膠材質(zhì)而異，而且並非超音波振動全部材質(zhì)，只選擇適合發(fā)生的振動面生熱，所以產(chǎn)品表面無傷痕之顧慮，此為傳導(dǎo)熔接之特色。在較硬的塑膠材質(zhì)熔接時，更能發(fā)揮其熔接效果。g.超音波熔接不會產(chǎn)生如化學(xué)藥劑之毒性，為一安全性的熔接加工。應(yīng)用超音波應(yīng)用範(fàn)圍極廣，一般我們均熟悉被應(yīng)用於醫(yī)學(xué)上，而於工業(yè)領(lǐng)域中，大家對本身之產(chǎn)品，或可發(fā)現(xiàn)超音波

3、也是本身所屬產(chǎn)品的應(yīng)用範(fàn)圍內(nèi)，能讓超音波提高您的效率與品質(zhì)，也將是我們共同的願望。其應(yīng)用範(fàn)圍有：1.熔接。2.埋植。3.成型。4.鉚合。5.點焊。6.振落(切除)。7.熱熔。除第七項熱熔為超音波熔接變化外，其餘均屬超音波主要功能。模具的架設(shè)1放松機(jī)臺升降把手，升高到一定程度（視模具而定）。2放松微動升降調(diào)整螺絲至最低。3將選擇開關(guān)于手動位置。4雙手按下下降開關(guān)，（此時內(nèi)部熔接位置線對應(yīng)于外線下方）。5裝上HORN后旋緊（注意HORN的螺絲是否旋緊，4個平衡螺絲是否旋緊）約1000KG-CM之力扭緊。6放置底模。7放

4、松4個平衡螺絲，調(diào)整HORN方向。8轉(zhuǎn)動下降手輪，接觸熔接物品后繼續(xù)下降使面板上之熔接線降至二線重疊。如果沒有熔接線以再下降2MM為宜。9固定4個調(diào)整螺絲，下降手輪。10按上升開關(guān)，再1-2次下降，確定模具架設(shè)準(zhǔn)確后，固定下模。11下模固定后，按上升開關(guān)，使上下模分開。12此時檢波觀看檢波電流是否正常（〈1.5A)，正常后將開關(guān)置于自衛(wèi)動位置。超音波熔接強(qiáng)度不佳問題一：超音波模治具架設(shè)不準(zhǔn)確，受力不平均。解析：在一般認(rèn)為超音波作業(yè)時，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，其實這只是表面的看法，超音波既

5、然是摩擦振，就會產(chǎn)生音波傳導(dǎo)的現(xiàn)象，我們?nèi)绻麊沃挥^察硬體(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，必定會產(chǎn)生捨本逐末或誤判的後果，所以在此必須先強(qiáng)調(diào)超音波熔接的作業(yè)方式是傳導(dǎo)音波，使成振動摩擦轉(zhuǎn)為熱能而熔接。這時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，每一點都有其誤差值，並非整個面發(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

6、絲，或是貼較薄的膠帶或鋁箔來克服了。問題二：超音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)臺的輸出功率(段數(shù))、壓力(動態(tài)壓力與靜態(tài)壓力)、熔接時間、硬化時間、延遲時間等諸元的設(shè)定。我們依超音波導(dǎo)熔線為例來說明。在我們實施超音波熔接時，如果壓力太大，氣缸下降緩衝太快，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，形成塑膠面與面的強(qiáng)迫熔接，而非三角形點的導(dǎo)引熔接，所以產(chǎn)生假象的熔接。問題三：塑膠產(chǎn)品材質(zhì)配合不當(dāng)解析：每一種塑膠材質(zhì)的熔點，各有不同，例如：ABS塑膠材質(zhì)

7、的熔點約115℃；耐隆約175℃；PC之145℃以上；PE約85℃。以ABS與PE二種材質(zhì)為例，其熔點差距太大，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，相異的塑膠材質(zhì)，絕無法比相同材質(zhì)的熔接效果好。問題四：超音波機(jī)臺輸出能量不足解析：客戶在購買超音波熔接機(jī)時，通常較難預(yù)料未來產(chǎn)品發(fā)展的規(guī)格，所以會遇到較大產(chǎn)品物件超出超音波標(biāo)準(zhǔn)熔接的情形。此時在不增加成本的預(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)臺作大物件的情形，通

8、常採取的方式有分好幾次熔接、增加超音波輸出功率(增加段)或增加熔接時間、壓力等。然而這也產(chǎn)生了品質(zhì)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，因為電壓與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間，使用超音波作業(yè)的產(chǎn)品品質(zhì)，與大家都下班後的品質(zhì)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。所以這時採取的對策就是氣壓源採取獨立方式；要求在0.02m/m以