超声波原理及其应用介绍课件.ppt

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1、超聲波塑膠熔接原理及應用UltrasonicWelding製作﹕lilie7/29/202111.熔接原理2﹒熔接設備3﹒熔接特點4﹒影響因素A.塑膠材質B.塑膠件的加工條件C.振幅/時間/壓力D.導能點/接面的設計E.HORN的設計/材質5﹒問題診斷6﹒其它應用概述7/29/20212熔接原理基本原理:利用电子发生器产生高频高压电信号，通过换能器系统使电信号转换为高频机械振动。超声波熔接是在塑胶组件上，通过高速热摩擦，令塑胶熔合。按其方式可分为直接与传导两种熔接方法。直接熔接：即先使用材质如线或带相互重叠，固定于塑胶熔接机之类具上，让其能量转换器（HORN）直接在上

2、面产生音波振动效能而熔接。传导熔接：即熔接时，高超声波振动，隔一段距离籍其音波振动传导熔接。7/29/20213熔接原理1.出力波段:藉機台調整使整體(振動子+HORN)出力,視製品需求情況,而調整其供應能量程度2.空氣壓力:視產品熱熔面積,給予加壓補助熔接3.延遲時間:控制機台自下降一定點後發振音波之時間,其功能一、提早發振,避免產品因急驟之能量而受傷﹐其功能二、延後發振,防止產品位移4.熔接時間:超音波發振能量之時間,其功能在輸出能量振動生熱,使塑膠熔化之時間5.硬化時間:超音波發振時間完成後,靜止動作之時間,其功能為配合壓力,使塑膠在熔融情況下,達到硬化之效果7

3、/29/20214熔接設備超声波熔接装置是通过一个电晶体功能设备将当前(220v,50Hz)的电频電能转变成高频电能，供应给转换器。转换器将电能转换用于超声波的机械振动能，调压装置负责传输转变后的机械能至超声波焊接机的焊头。焊头是将机械振动能直接传输至需压合产品的一种声学装置！振动通过焊接工作件传给粘合面振动磨擦产生热能使塑胶熔化，振动会在熔融状态物质到达其介面时停止，短暂保持压力可以使熔化物在粘合面固化时产生个强分子键，整个周期通常是不到一秒种便完成，但是其焊接强度却接近是一块连着的材料!7/29/20215熔接設備7/29/20216熔接特點A、可熔接除铁氟龙之外

4、的热可塑性塑胶；B、熔接时间极为短暂，通常范围（0.05-1秒）；C、可经由介质如水、油等熔接于接合面；D、  熔接效果可达气密、液密封效果；E、可做直接与传导熔接；F、熔接能量因塑胶材质而异，而且并非超声波振动全部材质，只选择适合发生的振动面生热，所以产品表面无伤痕之顾虑，此为传导容接的特色，在较硬的塑胶质熔接时﹐更能发挥其熔接效果；G、超声波熔接不会产生如化学药剂的毒性，为一安全的熔接加工；H、无须添加任何粘剂，操作简单快捷。7/29/20217影響因素A.塑膠材質（一）超聲波在塑膠件中傳播﹐塑膠件或多或少對超聲波能量有吸收和衰減﹐從而對超聲波加工效果產生一定影響

5、﹒塑料一般有非晶體材料之分﹐按硬度有硬膠和軟膠之分﹐還有模數的區分﹐通俗的來講﹐硬度高&低熔點的塑膠料超聲加工性能优于硬度低&高熔點的塑料﹒因此﹐這就牽涉到超聲波加工距离的遠近問題﹒7/29/20218影響因素A.塑膠材質（二）(一)A.B.S.:可熔接材質之塑膠有壓克力(PMMA)、AS、PC(二)壓克力:可熔接材質之塑膠有ABS(三)PC:可熔接材質之塑膠有ABS(四)AS:可熔接材質之塑膠有ABS、PS(五)PS:可熔接材質之塑膠有PS、AS(較差)7/29/20219影響因素A.塑膠材質（三）7/29/202110影響因素B.塑膠件的加工條件（一）1.塑料件經

6、過注塑﹐擠壓或吹塑等的不同的加工形式以及不同的加工條件都會對超聲波熔接產生一定的影響﹒2.濕度缺陷﹕濕度將衰減有用的超音速能量﹐加長焊接時間﹐所以濕度高的塑料件在熔接前要作烘干處理﹒如聚甲醛﹒3.注塑過程的影響﹕注塑過程參數的調整會引致如下缺陷•尺寸變化•重量變化•表面損傷•統一性不佳這些變化將引起熔接的不穩定7/29/202111影響因素B.塑膠件的加工條件（二）4.保存期﹕塑膠件注塑加工出來后﹐一般至少放置24小時后,再進行熔接﹐以消除塑膠件本身的應力和變形等因素.5.再生塑料﹕再生塑料的強度比較差﹐別對超聲波熔接適應性比較差﹐所以如用再生塑料﹐間各種在設計尺寸均

7、要酌情加以考慮﹒6.脫模劑和雜質﹕脫模劑和雜質對超音波熔接有一定的影響﹒雖然超聲波加工時可將加工表面的熔劑﹑雜質等震開﹐在有些情況下﹐先清洗塑膠件是必要的﹒7/29/202112影響因素C.振幅/時間／壓力（一）超聲波塑料熔接的好坏取決于換能器焊頭的振幅，所加壓力及焊接時間等三個因素，焊接時間和焊頭壓力是可以調節的，振幅由換能器和變幅杆決定﹐它可由电能的供给自动精确地控制和调整﹒﹒這三個量相互用有個適宜值，能量超過適宜值時，塑料的熔解量就大，焊接物易變形；若能量小，則不易焊牢，所加的壓力也不能過大。7/29/202113影響因素C.振幅/時間/壓力（