超声波焊接机调试常见问题及解决方法.docx

1. 强度无法达到欲求标准当然我们必须了解超音波熔接作业的强度绝不可能达到 一体成型的 强度，只能说接近于一体成型的强度，而其熔接强度的要求标准必须 仰赖于多项的配合，这些配合是什么呢？※塑料材质：ABS与ABS相互相熔接的结 果肯定比ABS与PC相互熔 接的强度来的强，因为两种不同的材质其熔点也不会 相同，当然熔接的强度也不可能相同，虽然我们探讨ABS与PC这两种材质可否相 互熔接？我们的答案是绝对 可以熔接，但是否熔接后的强度就是我们所要的？那 就不一定了！而从另一方面思考假使ABS与耐隆、PP、PE相熔的情形又如何呢？ 如果超音波HORN瞬间 发出150度的热能，虽然ABS材质己经熔化，但是耐隆、 PVC、PP、PE只是软化而已我们继续加温到270度以上，此时耐隆、PVC、PP、 PEE经可达于超音波熔接温度，但ABS材质已解析为另外分子结构了！ 由以上论述即可归纳出三点结论：1 .相同熔点的塑料材质熔接强度愈强2•塑料材质熔点差距愈大，熔接强度愈小3•塑料材质的密度愈高（硬质）会比密度愈低（韧性高）的熔接强度高2•制品表面产生伤痕或裂痕在超音波熔接作业中，产品表面产生伤痕、结合处 断裂或有裂痕是常见的。

因为在超音波作业中会产生两种情形：1. 高热能直接接触塑料产品表面2•振动传导所以超音波发振作用于塑料产品时，产品表面就容易发生烫伤，而1m/m以内肉厚 较薄之塑料柱或孔，也极易产生破裂现象，这是超音波作业先决现象是无可避 免 的而在另一方面，有因超音波输出能量的不足（分机台与HORN 上模），在振动摩 擦能量转换为热能时需要用长时间来熔接，以累积热能来弥补输出功率的不 足 此种熔接方式，不是在瞬间达到的振动摩擦热能，而需靠熔接时间来累积热能，期 使塑料产品之熔点到达成为熔接效果，如此将造成热能停留在产品表面过久， 而 所累积的温度与压力也将造成产品的烫伤、震断或破裂是以此时必须考虑功率输 出（段数）、熔接时间、动态压力等配合因素，来克服此种作业缺失 解決方法： 1•降低压力2•减少延迟时间（提早发振）3•减少熔接时间4.引用介质覆盖（如PE袋）5•模治具表面处理（硬化或镀铬）6. 机台段数降低或减少上模扩大比7•易震裂或断之产品，治具宜制成缓冲，如软性树脂或覆盖软木塞等（此项指不影 响熔接强度）8•易断裂产品于直角处加R角3. 制品产生扭曲变形发生这种变形我们规纳其原因有三：1） •本体与欲熔接物或盖因角度或弧度无法相互吻合.2） .产品肉厚薄（2m/m以内）且长度超出60m/m以上.3）.产品因射出成型压力等条件导致变形扭曲.所以当我们的产品经超音波作业而发生变形时，从表面看来好像是超音波熔接的原 因，然而这只是一种结果，塑料产品未熔接前的任何因素，熔接后就形成何种结 果。

如果没有针对主因去探讨，那将耗费很多时间在处理不对症下药的问题上，而 且在超音波间接传导熔接作业中（非直熔），6kg以下的压力是无法改变塑料的轫 性与惯性所以不要尝试用强大的压力，去改变熔接前的变形（熔接机最高压力为 6kg），包含用模治具的强迫挤压或许我们也会陷入一个盲点，那就是从表面探 讨变形原因，即未熔接前肉眼看不出，但是经完成超音波熔接后，就很明显的发现 变形其原因乃产品在熔接前，会因导熔线的存在，而较难发现产品本身各种 角 度、弧度与余料的累积误差，而在完成超音波熔接后，却显现成肉眼可看到的变 形解決方法：1. 降低压力（压力最好在 2kg 以下）2. 减少超音波熔接时间（降低强度标准）3. 增加硬化时间（至少 0.8 秒以上）4. 分析超音波上下模是否可局部调整（非必要时）5. 分析产品变形主因，予以改善4. 制品内部零件破坏 ，超音波熔接后发生产品破坏原因如下：1） .超音波熔接机功率输出太强.2） .超音波能量扩大器能量输出太强.3） .底模治具受力点悬空，受超音波传导振动而破坏.4） .塑料制品高、细成底部直角，而未设缓冲疏导能量的R角.5） .不正确的超音波加工条件.6） .塑料产品之柱或较脆弱部位，开置于塑料模分模. 所以当我们的产品经超音波作业而发生变形时，从表面看来好像是超音波熔接的原 因，然而这只是一种结果，塑料产品未熔接前的任何因素，熔接后就形成何种结 果。

如果没有针对主因去探讨，那将耗费很多时间在处理不对症下药的问题上，而 且在超音波间接传导熔接作业中（非直熔），6kg以下的压力是无法改变塑料的轫 性与惯性所以不要尝试用强大的压力，去改变熔接前的变形（熔接机最高压力为 6kg），包含用模治具的强迫挤压或许我们也会陷入一个盲点，那就是从表面探 讨变形原因，即未熔接前肉眼看不出，但是经完成超音波熔接后，就很明显的发现 变形其原因乃产品在熔接前，会因导熔线的存在，而较难发现产品本身各种 角 度、弧度与余料的累积误差，而在完成超音波熔接后，却显现成肉眼可看到的变 形解決方法：1. 提早超音波发振时间（避免接触发振）2. 降低压力、减少超音波熔接时间（降低强度标准）3. 减少机台功率段数或小功率机台4. 降低超音波模具扩大比5. 底模受力处垫缓冲橡胶6. 底模与制品避免悬空或间隙7. H0RN （上模）掏孔后重测频率8. 上模掏孔后贴上富弹性材料5 •产品产生溢料或毛边，超音波熔接后产品发生溢料或毛边原因如下：1）.超音波功率太强.2） . 超音波熔接时间太长.3） . 空气压力（动态）太大.4） .上模下压力（静态）太大.5） .上模（HORN）能量扩大比率太大.6） .塑料制品导熔线太外侧或太高或粗. 上述六项为造成超音波熔接作业后产品发生溢料毛边的原因，然而其中最关键性的 是在第六项超音波的导熔线开设，一般在超音波熔接作业中，空气压力大约在 2~4kg范围，根据经验值最佳的超音波导熔线，是在底部0.4~0.6m/mX高度 0.3~0.4m/m如：此型A,尖角约呈60°,超出这个数值将导至超音波熔接时 间、压力、机台或上模功率的升高，如此就形成上述1~6项造成溢料与毛边的原 因。

解決方法：1. 降低压力、减少超音波熔接时间（降低强度标准）2. 减少机台功率段数或小功率机台3. 降低超音波模具扩大比4. 使用超音波机台微调定位固定5.修改超音波导熔线6•产品熔接后尺寸无法控制于公差内在超音波熔接作业中，产品无法控制于公 差范围有其下述原因：1） .机台稳定性（能量转换未增设安全系数）.2） .塑料产品变形量超出超音波自然熔合范围.3） .治具定位或承受力不稳定.4） .超音波上模能量扩大输出不配合.5） . 熔接加工条件未增设安全系数.解決方法：1. 增加熔接安全系数（依序由熔接时间、压力、功率）2. 启用微调固定螺丝（应可控制到0.02m/m）3. 检查超音波上模输出能量是否足够（不足时增加段数）4. 检查治具定位与产品承受力是否稳合5.修改超音波导熔线7. 超声波塑料焊接水、气密导熔线（焊线）设计。