超聲波焊接機

超聲波焊接機解 析：在一般認為超聲波焊接機作業時，產品與模具表面只要接觸準確就可以得到應該的熔接效*果，其實這只是表面的看法，超音波既然是摩擦振，就會產生音波傳導 的現象，我們如果單只觀察硬件（模治具）的穩合程度，而忽略了整合型態的超音波作業方式，*定會產生舍本逐末或誤判的后果，所以在此*須先強調超申博熔接 的作業方式是傳導音波，使成振動摩擦轉為*能而熔接。這時候超音波模治具的穩合程度、產品截面的高低、肉厚、深淺、材質的組織，*定無法是*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，并非整個面發 出的能量都相同。就這整體而言，勢*產生產品熔接線熔接程度的差異。所以也就*須作修正，如何修正，那就是靠超音波熔接 機本身的水平螺絲，或是貼較薄的膠帶或鋁箔來克服了。

超聲波焊接產品質量不穩定

超聲波焊接機解析： 質量無法穩定*主要因素是輸出功率不能穩定，以導致無法形成穩定的摩擦熱*能。而如何讓功率輸出穩定？此乃決定于 <1>機臺輸出功率；〈2〉HORN 擴大比；〈3〉氣壓源；〈4〉電壓源等四項。 1、機臺輸出功率 ＋HORN擴大比率＝實際可用功率。由此可知在一*定產品實施超音波熔接時，于規劃與設計的觀點而言，機臺輸出功率愈強，相對 HORN的擴大比所設計的也愈小。 反之機臺輸出功率愈小， HORN設計的擴大比也愈大。例如 ： 2200W的超音波熔接機，HORN的 擴大比是 2.5 倍。換成 3200W超音波熔接機時，HORN的擴大比可能只要1.5倍即可。然而并非強調超聲波焊接機焊接機輸出的功率要大，而是要對一項塑料產品實施超音波熔接 時，給予*適合的環境作業，其間尚需考慮成本的預算，產品的功能需求，熔接標準等考慮再來規劃出完整的工作設備與超音波使用技巧。 2、在了解上述各種影響超音波熔接質量的關鍵性原因后，工程師在設計時，*當熟悉并評估1. 產品質量要求功能標準；2.現有超音波設備；3. 決定產品設計的形態、 技巧如超音波導熔線、產品定位、材質）。因為既然可用設備資源已經固定，那就必須用產品設計的技巧來配合現有可用的設備才是正確的。 4、在我們確定人為因素（1 ~ 2項）都無問題時，會發生質量不穩定現象，那肯*定一個事*實：即氣壓與電壓產生的影響。在我們多年來處理質量不 能穩定現象時，也同時發現，在工作時間內無法達到的質量標準，卻在大家都下班，停止電壓、 氣壓多數同時使用時，意外的達到質量要求標準。因此也發現多人或多單位使用共同的氣壓與電壓源時，由于空氣壓縮機通常我們會設定空氣儲存筒里面的氣壓低于 2 ~ 4kg的情況時再自動打氣充填這是一項形成的誤差原因。而氣壓源經過管路到達熔接機時，由于熔接速度快，*一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量異動。而電壓也由于電力公司輸出同時供數*百萬人都有機*會同時使用，此時產生的電壓降也不是我們所能 控制，如此氣壓與電壓的變量，確確實實的造成能量輸出的變化，而影響精密質量的重要因素。當然*須列為診斷項目。

對策：欲需求較高之質量，如產品對需求 0.02m/m 以下，或熔接線熔合狀況需在90*以上，設計工程師依其規劃順序，則*須 1. 熟悉超音波熔接設備；2. 決定產品功能；3.熟悉超音波與塑料熔接對應關系；4. 盡可能增添穩壓設備。

超聲波焊接機熔接條件配合不當：

超聲波焊接機解析： 超音波作業的條件是指機臺的輸出功率（段數）、壓力（動態壓 力與靜態壓力）熔接時間、硬化時間、延遲時間等諸元的設定。我們依超音波導熔線為例來說明。在我們實施超音波熔接時，如 果壓力太大，氣缸下降緩沖太快，易把超音波導熔線壓平，雖然看似產品已經密合，但因導熔線，已經受擠壓而下陷，失去了導熔效*果，形成塑料面與面的強迫熔 接，而非三角形點的導引熔接，所以產生假象的熔接。

超聲波焊接機臺輸出能量不足：

超聲波焊接機解析：客戶在購買超音波熔接機時，通常較難預料未來產品發展的規格，所以會遇到較大產品對象超出超音波標準熔接的情形。此時在不增加成本的預 算下，只得以現有設備來作業生產。碰到此種用小機臺作大對象的情形，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）或增加熔接時間、壓力等。然而這也產生了質量不穩定的現象，因為電壓與氣壓直接影響到超音波輸出功率的穩定性。也就是說上班或尖 峰時間，使用超音波作業的產品質量，與大家都下班后的質量穩定是不相同的。然而大家都下了班再使用超音波，那就不是工作效率了。所以這時采取的對策就是氣 壓源采取獨*立方式；要求在 0.02m/m 以下之產品在超音波機臺加裝穩壓設備；調整出力段數、增加功率，但一般狀況超音波作業時功率輸出***好能掌握在 2~4 段之間，如一*定要在 5~6 段作業，則生產作業時間*須盡量縮短，以避免零件、振動子的損耗。增加能量擴大器（Horn上模）的擴大。但擴大程*度如果超出４：１，將對Horn本身、 音波、電流有**大的影響
塑料產品材質配合不當。

超聲波焊接機解 析：每一種塑料材質的熔點，各有不同，例如ＡＢＳ塑料材質的熔點約115℃，耐隆約175℃、ＰＣ之145℃以上、ＰＥ約85℃為例：ＡＢＳ與ＰＥ二種材 質的熔點差距太大，超音波熔接勢必困難。而ＡＢＳ與ＰＣ二種材質，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，能量擴大相同的 情況下，相異的塑料材質，**無*法*比相同材質的熔接效*果好。

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