超聲波熔接線尺寸設(shè)計(jì)

　　超聲波焊接時(shí)并不要求全體振動(dòng)發(fā)熱，而是希望能選擇得性的在焊接部位發(fā)熱，超聲波焊接時(shí)，超聲波在塑料中傳達(dá)到設(shè)有導(dǎo)能角〈Energy Director〉的接合面，在此處發(fā)熱而焊接。超聲波所發(fā)出的能量可以極快速的傳導(dǎo)振動(dòng)，但達(dá)到上蓋與下蓋的熔合狀況是不可能的，因?yàn)槊媾c面的摩擦雖然可以藉由急速摩擦振動(dòng)產(chǎn)生熱能，卻無法達(dá)到破壞端面材料分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行熔合，主因在于導(dǎo)能點(diǎn)的設(shè)計(jì)與焊接參數(shù)的設(shè)定；沒有開設(shè)導(dǎo)能點(diǎn)，來以點(diǎn)破壞面的材質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，便無法焊接。因此超聲波塑料焊接的接面機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，影響焊接的難易、焊接部外觀、加工精度、焊接強(qiáng)度及水、氣密性等。

　　超聲波導(dǎo)能點(diǎn)和接面設(shè)計(jì)需考慮的因素

1.必需為一縮小的接觸面，以利超聲波能量之集中傳輸，以達(dá)到不傷及表面且能快速焊接的效果。

2.固定部份之被熔物，需有足夠的支撐面，以便另一部份的自由振動(dòng)來達(dá)到音波傳導(dǎo)摩擦生熱而熔接的效果。

3.要預(yù)留足夠的空間，讓熔融的材料流滯以防熔料外溢，而破壞產(chǎn)品美觀。

4.需水密和氣密的組件焊接，必需先考慮塑料材質(zhì)，并給予特殊的接面設(shè)計(jì)。

5.焊頭（HORN）與加工物之接觸面（壓著面）需有適當(dāng)?shù)钠矫嬉悦鈧氨砻妗?/span>

6.導(dǎo)能點(diǎn)上方應(yīng)有適當(dāng)?shù)膲褐?，以利HORN直接壓著傳輸超聲波。

7.兩焊接物之接面不得設(shè)計(jì)過于緊密，而需是一吻合松弛的接面，否則是會(huì)影響焊接效果。

　　超聲波熔接接面設(shè)計(jì)種類

1.一般型

2.階梯型

3.剪力型

4.溝槽型

5.混合型

6.特殊型

階梯型超聲波熔接線設(shè)計(jì)

剪力型超聲波焊接線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

解決不易焊接的塑料材質(zhì)─剪力型接面設(shè)計(jì)

　半結(jié)晶性塑料材質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)在固態(tài)時(shí)呈彈簧狀，其內(nèi)部會(huì)吸收一部分的高頻機(jī)械振動(dòng)能量，這使超聲波能量難以傳導(dǎo)至焊接面，因此這類塑料的焊接通常需要高振幅。熔點(diǎn)范圍狹小的結(jié)果是必須利用高功率的超聲波(高熔解熱)以破壞結(jié)晶結(jié)構(gòu)，使材料流動(dòng)。一旦熔化的材料流出加熱區(qū)域后，只要溫度些微下降即快速固化。因?yàn)檫@種特性, 以期達(dá)到滿意的焊接效果，所以需要采用特殊的導(dǎo)能點(diǎn)接面設(shè)計(jì)。

剪力型導(dǎo)能點(diǎn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

◆焊接強(qiáng)度高

◆水氣密效果佳

◆避免假焊接現(xiàn)象發(fā)生

◆適合大多數(shù)塑料材料

剪力型導(dǎo)能點(diǎn)設(shè)計(jì)的限制

◆要求高精準(zhǔn)度的加工物

◆需要較強(qiáng)的支持

◆焊接接面多為正多邊形或圓形

超聲波焊接避免接合面溢出的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　超聲波塑料焊接的塑料接面機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，影響焊接的強(qiáng)度、焊接部的美觀、焊接加工的精度、水氣密性。因此須依塑料的材質(zhì)，適當(dāng)?shù)臎Q定接面設(shè)計(jì)的型式，在傳導(dǎo)焊接的特性上，嵌合形狀極為重要。下列為避免加工物外部及內(nèi)部溢出的各種接面設(shè)計(jì)范例，配合超聲波焊接的焊接時(shí)間、振幅、壓力的調(diào)節(jié)，能達(dá)到焊接迅速美觀強(qiáng)固的最佳效果。

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