超声波熔接塑胶件地设计及工艺.ppt

Ultrasonic Applied Technologies Presented by: Shine.pei 研討概覽 ITEM 1 1.1 塑膠熔接機種類 1.2 超聲波塑膠熔接原理 1.3 超聲波熔接機組件 1.3.1 換能器 1.3.2 調幅器 1.3.3 焊接頭 1.4 超聲波熔接參數調校 ITEM 2 2.1 塑膠材料 2.2 超聲線種類 2.3 膠件設計 1.1 塑膠熔接機種類 超聲波熔接機 振動磨擦熔接機 線性振動磨擦熔接機 循軌震動磨擦熔接機 旋轉磨擦熔接機 IR Laser 塑膠熔接機 1.2 超聲波塑膠熔接原理 熔接原理 超聲波從焊接頭放出 超聲波從焊接頭傳到塑膠件 超聲波傳到熔接面, 份子之間因磨擦生熱,熔接塑膠件 換能器表面振幅 20kHz換能器表面振幅= 20microns 40kHz換能器表面振幅= 10microns 焊接頭表面振幅 焊接頭表面振幅 = 換能器表面振幅 x 調幅器增益 x 焊接頭增益 1.3 超聲波熔接機組件 能量供應器 20kHz 8000 series 8400 – 900W 8700 – 1500W 900 series 910 – 1000W 920 – 2000W 930 – 3000W 40kHz 900series 943 – 350W 947 – 700W 控制程式 模擬式超聲波熔接機(800系列) 時間模式 數控式超聲波熔接機(900系列) 時間模式 (900B,D,IW) 能量模式 (900M) 功率模式 (900M) 距離模式 (900M) 熔接距離 實際距離 驅 動 器 驅動器亦即超聲波熔接機中的機械活動部分, 大部分為組件汽動 焊 接 頭 調 幅 器 換 能 器 換 能 器 換能器的功用及振動方向 將電能轉為動能----超聲波 換能器的振動為縱向振動 換能器的振動原理 電流經過換能器,令換能器內產生電磁場 電磁場經過電壓片,令電壓片振動 振動經過金屬頭,傳到調幅器 換能器的振動幅度 20kHz換能器的振動幅度為 20microns 40kHz換能器的振動幅度為 10microns 換能器的保養 無橫向振動的工作環境 減少熱力的產生 減少撞擊 使用Mylar片 調 幅 器 調幅器的種類 材料 鈦金屬 鋁金屬 乘托框 Regular Rigid Mount Solid Mount 調幅器的增益 紫色 – 1:0.6 綠色 – 1:1.0 金色 – 1:1.5 銀色 – 1:2.0 黑色 – 1:2.5 調 幅 器 調幅器的保養 小心安裝及拆卸 減少撞擊 使用Mylar片 焊 接 頭 焊接頭的原理 焊接頭其實為一件半波長的金屬,使它傳遞超聲波時,產生共振 焊接頭的材料 鈦金屬 鋁金屬 鋼 焊接頭的表面處理 Carbide Coating Chrome Plated Clear Anodize Hard Anodize 圓形焊接頭(Circular Horns) 方形焊接頭(Rectangular Horns) 焊接頭與橫向振動 當焊接頭的橫幅大於3.5‘時,橫向振動就會出現(只適用於20kHz焊接頭) 於適當的位置加上長孔,減少橫向振動 方形焊接頭加上長孔 其他焊接頭 子母形焊接頭(1)(Composite Horns) 子母形焊接頭(2) 子母形焊接頭(3) 全波形焊接頭(Full Wave Horns) 真空形焊接頭(Vacuum Horns) 柱塞形焊接頭(Nodal Plunger Horns) 焊接頭的保養 小心安裝及拆卸 減少撞擊 使用Mylar片 焊接頭常見問題 焊接頭發熱 焊接時發出很高頻的噪音 按下Test按鈕時,功率表表示負荷很高 不能調頻 不能正常熔接塑膠件 焊接頭出現問題的原因 1.焊接頭出現裂痕 2.焊接頭縲絲鬆脫 3.焊接頭出現橫振 4.焊接頭表面刮花 如何檢查焊接頭上裂痕 檢查焊接頭縲絲周圍 檢查焊接頭長孔兩 檢查焊接頭 Node周圍 1.4 超聲波熔接機參數調校 熔 接 能 量 能量 = 功率 x 時間 功率 = 壓力 x 下降速度 x 頻率 x 振幅 熔接機參數調校 (800系列) 下降速度 熔接時間 保壓時間 壓力表 壓力調整器 出發壓力調校 熔接機參數調校 (900IW系列) 下降速度 熔接時間 保壓時間 壓力表 壓力調整器 出發壓力調校 熔接機參數調校 (900M系列) 熔接模式 時間模式 能量模式 功率模式 熔接距離模式 實際距離模式 接觸模式 2.1 塑膠原料與熔接的關係 塑膠原料的類別 熱固性 (Thermosetting) 熱塑性 (Thermoplastic) 非