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深圳超声波优质熔接的技巧

来源: | 发布日期:2021-08-23

超声波熔接是一种高科技,一切热熔性塑料制品皆可应用,不需要添加溶剂、粘贴剂或者其他辅助品。在现代的工业化进程中,超声波熔接已经被更多行业应用。那么其中的溶解技巧,大家是否知道呢?

一、超声波模具架设

在超声波熔接作业中,纵使有性能多好的机器、制造多精密的模具、做出多美好的塑料产品,如果没有正确有效率的架模技巧,那一切的努力将成空,由此可知模具架设技巧的重要性。然而模具架设技术,却因各家生产的超声波机器在设计与习性上的不同,而有所差异。虽然如此,但是超声波熔接作业理论与原则却是不变的,既然有其不变的熔接理论基础,就有模具架设原则的共通点。

在工业社会中,因产品特色与功能的需求,拥有几台不同的超声波熔接机也是必然,可是架模问题也将由此产生,这不难,只要先了解超声波熔接原理,那一类型的超声波架模技巧,将可迎刃而解。


超声波换能器


二、超声波熔接理论特点是振动与传导

不变的超声波熔接理论基础,就有模具架设原则的共通点。然而超声波熔接原理到底如何?我们都了解在寒冷的天气里,将手掌摩擦会有热的感觉,摩擦的速度越快温度也愈高,这种由速度与介质摩擦,所产生的温度成为正比。在超声波的速度与塑料的振动摩擦中,亦产生高于材质熔点的温度,然而这个高于材质熔点的温度并非自然产生,而是经由一系列作用而来。

首先产生电源讯号给由换能器结合超声波增幅器的振动系统,发出15000-20000次/秒振动频率,此时如用手去接触,可感觉温度约为60-80℃(视超声波机器输出功率大小),而塑料熔点如ABS至少也有120℃左右,当然此种温度是无法熔接的,所以我们必须装上能量扩大器即超声波专用模具(HORN),使温度扩大1-4倍(视塑料熔点与材质特性而定)。然而我们会发现超声波上模,为何一般会设计成底部大径与端面小径状?这正如我们小时玩水管,把出水端挤成小孔,水是否会变强且喷的更远?这就是扩大集束原理。此时再配合气压等动力源作塑料熔接,超声波熔接理论就是如此。

当然如何将超声波速度(频率)与塑料材质(介质),摩擦产生的温度(振幅),导引入我们的塑料产品,使之成为我们所需求的,这门学问分为三类,就是模具制造,模具架设技巧与熔接加工条件设定!而这些技术就是依据超声波熔接理论的特点振动与传导所做为设计基础。


超声波模具


三、超声波模具架设基础推论

历经前面两个技巧,到此相信各位已熟悉超声波塑料熔接的原理,其特点就是振动与传导,根据经验值统计,以设计振幅成3u/m的超声波上模,作用在ABS的塑料材质上,其单位面积1mm为中心范围的作用点,约可传导熔接至3mm,依这种特性可做成几点论述:

1.中心熔接点算起在3mm范围内,若有不愿熔接处,必须逃料以阻断超声波传导之能量,来避免因传导形成黏住或震坏;

2.底模(治具)吻合公差,预留0.05-0.1mm之间隙,避免振动导致产品表面受损;

3.熔接压力,仅为带动气缸,与塑料摩擦振动后之熔融状态下之硬化作用,非产品熔接强度之决定性因素,但压力太大却易造成超声波导熔线失去导熔效果,及伤到产品外观;

4.超声波上模振幅愈强或熔接时间愈长,其塑料经层次能量软化推动,塑料熔融范围也就愈广。

以上四点:由超声波理论与特性之振动、传导,推论出超声波传导性质、底模吻合公差、熔接压力即为超声波模具架设的基础。

我们由超声波原理分析出特性振动与传导,作为超声波模具设计基础。再由超声波原理与特性导出超声波传导性质、底模吻合公差、熔接压力成为超声波模具架设基础。在这整体系统论述中,可以让大家在超声波塑料熔接作业中,对模具架设与产品需求标准中,有更直接的思考方向,来建立有效率的模具架设技巧。

在个人模具架设经验中,无论多复杂的产品,应在测试二个样品中,就需判断与决定在当前的硬件条件中(机器、模具),可得到何种程度的产品,如若超声波调整至最佳状况,又可得到的产品至何种程度与产值效率。亦即在标准模具架设动作5-10分钟中内就可完成模具架设,其它就是产品分析与研究了。切勿一试模就是数十个产品或1-2个小时,这不仅耗费产品也耗费时间。


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