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超声波导熔线的作业是什么?该怎么设计?

我们在前期的技术讲座中,介绍了许多焊接技巧与焊接问题处理的对策,尤其在之前的“揭开条条道路通罗马的迷思中”,即可知道导熔线的重要性,虽然只是0.3~0.5m/m的△细线,却让多少塑胶产品从业者,因为焊接资讯的不足,而疏忽导熔线的设计或要求,导至产品的失败案例不胜枚举,可见其在焊接领域的重要性。

本期讲座将与大家对超声波导熔线或热熔线作更深入详尽的探讨,我们了解一般塑胶产品的肉厚约在2~3m/m,如果产品的上盖与下盖要结合,通常有“锁螺丝”、“瞬间胶”、“化学溶剂”、“超声波”、“热熔”等方式,然而目前科技的提升与环保的重要性,耗费人工与成本的锁螺丝、有环保与健康顾虑的瞬间胶、化学溶剂,几乎已被超声波或热熔所取代,因为这两种焊接模式,尤其超声波可以约在0.2~0.8秒内完成焊接的效率与无毒性对人体的保障,目前也唯有超声波与热熔才有能力符合目前科技化的产业结合,虽是如此,但要在肉厚2~3m/m,甚至更厚的塑胶产品,实施超声波焊接是有其问题存在的,因为超声波是以快速振动摩擦产生热能,使瞬间高于塑胶材质熔点让其熔融,斌利用1~6KG的空气压力与0.3~0.6秒的硬化时间完成焊接,但我们将会发现超声波发射加诸于塑胶产品表面时间越长、压力越大,并不一定能达到焊接效果,只会造成产品表面烫伤、溢料,甚至破坏厂牌内部结构。因为超声波能量虽然可在极短时间分布整面,但塑胶2m/m以上的肉厚,要使塑胶完全融合,绝不是0.2~0.8秒的超声波能量及1~6KG的压力所能达到,至此相信大家可以知道什么是超声波焊接的桥梁了!

我们谈到超声波所发出的能量可以极快速的传导振动,在0.2~0.8秒内分布于30m/m整面的塑胶产品上,但要达到上盖与下盖的融合状态是不可能的,因为面与面的摩擦,虽然可以籍由急速摩擦振动产生热能,却无法达到破坏端面材料分子结构进行融合,就算加诸逾百kg的压力,也无法让塑胶材质产生熔融的状态,这也是我们常在进行超声波焊接作业时,常发现为何已经增加焊接压力与超声波功率(段数),却仍无法达到焊接效果,反而因过大的压力,使产品产生变形或外观受伤。

主因就是在“超声波导熔线的设计”“加工条件的设定”上。没有开设导熔线,来以点破坏面的材质分子结构,而无法焊接不,然而超声波导熔线如果不是呈△型,以尖点来导熔,亦的不到有效率的焊接,因为焊接时间与焊接压力将会随着超声波导熔线的尖度成反比,亦即导熔线越尖,焊接时间与压力就可以越低,产品外观也不会受伤与变形。而在超声波焊接加工作业中,亦有因求生产速度,而忽略了欲达产品前的1~2m/m时,需要缓动其下降速度,来使导熔线的到预热及柔顺吸收超声波能量的效果,以致呀扁导熔线,这和不开设导熔线又有何差别?是以我们所论这三点超声波导熔线的特性,将是构成您的塑胶产品,在实施超声波焊接成果为何的桥梁!


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