超聲波熔接過(guò)程中的常見(jiàn)缺陷及處理辦法
一、強(qiáng)度無(wú)法達(dá)到欲求標(biāo)準(zhǔn)
首先，我們必須了解，超聲波熔接作業(yè)的強(qiáng)度絕不可能達(dá)到一體成型的強(qiáng)度，只能說(shuō)接近于一體成型的強(qiáng)度，而其熔接強(qiáng)度的要求標(biāo)準(zhǔn)必須仰賴(lài)于多項(xiàng)的配合，這些配合是什么呢?
塑料材質(zhì)：ABS與ABS相互相熔接的結(jié)果肯定比ABS與PC相互熔接的強(qiáng)度來(lái)得強(qiáng)，因?yàn)閮煞N不同的材質(zhì)其熔點(diǎn)不一樣，熔接的強(qiáng)度也不可能相同。雖然我們探討ABS與PC這兩種材質(zhì)可否相互熔接，答案是絕對(duì)可以，但是否熔接后的強(qiáng)度就是我們所要的?那就不一定了!
而從另一方面思考，假使ABS與PP、PE相熔的情形又如何呢?如果超聲波瞬間發(fā)出150度的熱能，雖然ABS材質(zhì)已經(jīng)熔化，但是PVC、PP、PE只是軟化而已。我們繼續(xù)加溫到270度以上，此時(shí)PVC、PP、PE已經(jīng)可達(dá)于超聲波熔接溫度，但ABS材質(zhì)已解析為另外的分子結(jié)構(gòu)了。
由以上論述即可歸納出三點(diǎn)結(jié)論：
1、相同熔點(diǎn)的塑料材質(zhì)熔接強(qiáng)度愈強(qiáng)。
2、塑料材質(zhì)熔點(diǎn)差距愈大，熔接強(qiáng)度愈小。
3、塑料材質(zhì)的密度愈高(硬質(zhì))會(huì)比密度愈低(韌性高)的熔接強(qiáng)度高。
二、制品表面產(chǎn)生傷痕或裂痕
在超聲波熔接作業(yè)中，產(chǎn)品表面產(chǎn)生傷痕、結(jié)合處斷裂或有裂痕是常見(jiàn)的。
因?yàn)樵诔暡ㄗ鳂I(yè)中會(huì)產(chǎn)生兩種情形：
1、高熱能直接接觸塑料產(chǎn)品表面。
2、振動(dòng)傳導(dǎo)。所以超聲波發(fā)振作用于塑料產(chǎn)品時(shí)，產(chǎn)品表面就容易發(fā)生燙傷，而1m/m以?xún)?nèi)肉厚較薄之塑料柱或孔，也極易產(chǎn)生破裂現(xiàn)象，這是超聲波作業(yè)先決現(xiàn)象是無(wú)可避免的。
另一方面，又因超聲波輸出能量的不足(分機(jī)臺(tái)與HORN上模)，在振動(dòng)摩擦能量轉(zhuǎn)換為熱能時(shí)需要用長(zhǎng)時(shí)間來(lái)熔接，以累積熱能來(lái)彌補(bǔ)輸出功率的不足。此種熔接方式，不是在瞬間達(dá)到的振動(dòng)摩擦熱能，而需靠熔接時(shí)間來(lái)累積熱能。即使塑料產(chǎn)品之熔點(diǎn)到達(dá)成為熔接效果，如此將造成熱能停留在產(chǎn)品表面過(guò)久，而所累積的溫度與壓力也將造成產(chǎn)品的燙傷、震斷或破裂。是以此時(shí)必須考慮功率輸出(段數(shù))、熔接時(shí)間、動(dòng)態(tài)壓力等配合因素，來(lái)克服此種作業(yè)缺失。
解決方法：
1.降低壓力;
2.減少延遲時(shí)間(提早發(fā)振);
3.減少熔接時(shí)間;
4.引用介質(zhì)覆蓋(如PE袋);
5.模治具表面處理(硬化或鍍鉻);
6.機(jī)臺(tái)段數(shù)降低或減少上模擴(kuò)大比;
7.易震裂或斷之產(chǎn)品，治具宜制成緩沖，如軟性樹(shù)脂或覆蓋軟木塞等(此項(xiàng)指不影響熔接強(qiáng)度);
8.易斷裂產(chǎn)品于直角處加R角。
三、制品產(chǎn)生扭曲變形
發(fā)生這種變形，我們歸納其原因有三：
1.本體與欲熔接物或蓋因角度或弧度無(wú)法相互吻合;
2.產(chǎn)品肉厚薄(2m/m以?xún)?nèi))且長(zhǎng)度超出60m/m以上;
3.產(chǎn)品因射出成型壓力等條件導(dǎo)致變形扭曲。
所以當(dāng)我們的產(chǎn)品經(jīng)超聲波作業(yè)而發(fā)生變形時(shí)，從表面看來(lái)好像是超聲波熔接的原因，然而這只是一種結(jié)果，塑料產(chǎn)品未熔接前的任何因素，熔接后就形成何種結(jié)果。如果沒(méi)有針對(duì)主因去探討，那將耗費(fèi)很多時(shí)間在處理不對(duì)癥下藥的問(wèn)題上，而且在超聲波間接傳導(dǎo)熔接作業(yè)中(非直熔)，6kg以下的壓力是無(wú)法改變塑料的軔性與慣性。
所以不要嘗試用強(qiáng)大的壓力，去改變?nèi)劢忧暗淖冃?熔接機(jī)最高壓力為6kg)，包含用模治具的強(qiáng)迫擠壓?；蛟S我們也會(huì)陷入一個(gè)盲點(diǎn)，那就是從表面探討變形原因，即未熔接前肉眼看不出，但是經(jīng)完成超聲波熔接后，就很明顯地發(fā)現(xiàn)變形。其原因乃產(chǎn)品在熔接前，會(huì)因?qū)劬€的存在，而較難發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品本身各種角度、弧度與余料的累積誤差。而在完成超聲波熔接后，卻顯現(xiàn)成肉眼可看到的變形。
解決方法：
1.降低壓力(壓力最好在 2kg 以下);
2.減少超聲波熔接時(shí)間(降低強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn));
3.增加硬化時(shí)間(至少 0.8 秒以上);
4.分析超聲波上下模是否可局部調(diào)整(非必要時(shí))。
5.分析產(chǎn)品變形主因，予以改善。
