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電源板防水超聲波焊接案例

2021-10-18 16:29
電源是所有電器中都必須具備的重要部分，而且電源也是電器系統(tǒng)的承載最大的環(huán)節(jié)。因此電源本身的安全性要求嚴(yán)格，特別是對(duì)防水要求更高。針對(duì)電源板項(xiàng)目防水要求進(jìn)行分析并確認(rèn)，對(duì)滿足要求的通用性的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證。
 

電源板防水結(jié)構(gòu)組成及防水要求

 
1防水結(jié)構(gòu)
組成防水結(jié)構(gòu)主要由上殼、底殼和焊接筋條3部分組成，通過(guò)焊接筋條把上殼和底殼焊接在一起后實(shí)現(xiàn)對(duì)電源板的防水保護(hù)。具體如圖1所示。
電源板防水超聲波焊接案例
1、上殼；2、底殼；3、焊接筋條
圖 1 電源板防水結(jié)構(gòu)組成示意圖
 
2防水要求

水深：60cm；放置時(shí)間：1h；判定基準(zhǔn)：無(wú)任何水滲進(jìn)產(chǎn)品內(nèi)部。3.2防水工藝上殼與底殼為塑膠件，因產(chǎn)品空間問(wèn)題無(wú)法在上、下殼之間增加橡膠密封圈進(jìn)行密封。經(jīng)過(guò)分析確定使用超聲波塑料焊接工藝，對(duì)上、下殼進(jìn)行熔爐密封。
 
3超聲波塑料焊接應(yīng)用方案

3.1上殼與底殼超聲波塑料焊接設(shè)計(jì)
超聲波焊接工藝為將2種或2種以上的（同種或異種）材料通過(guò)原子或分子之間的結(jié)合和擴(kuò)散形成永久性連接的工藝過(guò)程。
 
3.2超聲波塑料焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
針對(duì)該產(chǎn)品的功能需求，對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要考慮以下幾點(diǎn)：
1）必須為一個(gè)小的接觸面，方便超聲波能量集中傳輸，以達(dá)到不傷及表面且能快速焊接的效果。
2）固定部分的被熔物，須有足夠的支撐面，以便通過(guò)另一部分的自由振動(dòng)使音波傳導(dǎo)摩擦生熱，達(dá)到熔接的效果。
3）要預(yù)留足夠的空間，讓熔爐的材料流滯以防熔料外溢，而破壞產(chǎn)品美觀。根據(jù)上述焊接設(shè)計(jì)要素對(duì)上、下殼超聲波塑料焊接機(jī)構(gòu)進(jìn)行了如圖2所示的設(shè)計(jì)。其中A=塑件厚度；B=導(dǎo)能點(diǎn)高度；C=上殼接面配合尺寸；D=底殼（固定）接面配合尺寸；E=美工預(yù)留間隙。
上殼與底殼超聲波焊接設(shè)計(jì)圖
圖 2 上殼與底殼超聲波焊接設(shè)計(jì)圖
 
3.3超聲波塑料焊接工藝
超聲波塑料焊接工藝需要使用超聲波塑料焊接設(shè)備及焊接工裝。焊接設(shè)備存在工藝參數(shù)要求，該公司經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)評(píng)估及實(shí)際操作最終確認(rèn)工藝參數(shù)如下表3。
表 3 超聲波塑料焊接參數(shù)
超聲波塑料焊接參數(shù)

 3.4效果測(cè)試
客戶要求對(duì)每臺(tái)電源板進(jìn)行監(jiān)控，但是如果按照實(shí)際測(cè)試，測(cè)試品無(wú)法繼續(xù)使用，需要報(bào)廢。因此確認(rèn)使用氣密性設(shè)備前要進(jìn)行測(cè)試，氣密封設(shè)備檢測(cè)參數(shù)如下表4，增加測(cè)試穩(wěn)定性及降低報(bào)廢率。
表 4 氣密封設(shè)備檢測(cè)參數(shù)
表 4 氣密封設(shè)備檢測(cè)參數(shù)
根據(jù)實(shí)際測(cè)試結(jié)果，氣密性測(cè)試合格即防水測(cè)試合格。防水設(shè)計(jì)達(dá)到要求。因此這種超聲波塑料焊接應(yīng)用的方案可以作為通用型防水設(shè)計(jì)，可以使用在相似防水要求下的不同產(chǎn)品上，滿足防水要求。