超声波焊接机之超声波熔线设计
超声波焊接的塑件设计规范
超声波焊接的塑件设计规范一.超声波设计准则:1.两熔接面的最初接触面积必须减少以减少溢胶发生.2.提供一种能使两接触面相互对位的方式,可采用插针,插孔,阶梯或沟槽.3.整个熔接面必须均匀一致与紧密接触,尽可能保持在同一平面.4.美工线:设计特性使熔接完毕后接口四周将出现0.25至0.64mm之空隙,因为工件与工件之间的变形不易被发现.5.避免直角转角设计,为了增加熔接强度建议咬花面设计.二.熔接面有熔接线和剪切两种主要设计类型.导熔线:是在两熔接面之一上形成一条三角形凸出的材料,导熔线的基本作用是聚集能量并且迅速把要熔接的一面熔解,导熔线能够快速溶解到最高的熔接强度.导熔线必须愈尖愈好,当熔接低温度熔解的塑料,导熔线高度不可低于0.25mm,若熔接半结晶型或高熔解温度的塑料时,导熔线高度不可低于0.5mm.(一)基本导熔线设计观念可以运用在平头熔接面以外的熔接面设计上去以取得额外的优点.1.阶梯式导熔线:主要用语外观件上需要精确对位与不溢胶上的设计.注意这种设计的壁厚要求最小尺寸为2mm.2.沟槽式导熔线:主要是能从里外两面防止溢胶并且可能提供对位功能,提升高度的熔合使熔接面积增加而提升熔接强度的设计,注意这况设计的壁厚要求最小尺寸为2mm.3.十字交叉式导熔线:是一导熔线使它们相互呈垂直交叉,能缩短熔接时间及降低熔接时所消耗的功率,且并不影响熔接强度,但是会产生高低断差以及溢胶.4.连续沟齿状导熔线:若取得完全密合的熔接效果,建议一方的导熔线设计采用连续沟齿状.此款设计将产生大量的溢胶.5.垂直与墙壁式导熔线:适用于增加抗撕裂与减少溢胶,这种设计仅适用于只需要结构性的熔接而已.6.间断的导熔线:可以减少熔接面积因此降低能量或所需的功率层级,这种设计只能用非要求高强度的结构性熔接而已.7.凿子型导熔线:壁厚不到1.524mm时可以采用,适用于薄壁以及小的工件的塑件上使用,但是熔接强度将会减弱.8.特殊熔接面设计:使用于以防水为优先考虑的设计上,使较难熔接的塑料或外型不规则之塑件达到紧密接合,借用弹性油封来帮助防水的功能.(二) 剪切式熔接面设计:剪切式熔接面的熔接过程是,首先熔化开始接触的小面积材料,然后沿着壁面继续垂直向下而有控制的引入下工件里头去.塑料在相对很狭窄的温度变化范围内迅速从固态变为液态再变回固态.下工件的四周壁的高度必须高至接口位置,内壁必须与工件外部型体完全吻合. 1.形状复杂或者有直角的转角的就不宜采用剪切式的熔接设计.2.适合高强度的结构性或水气密的熔接.3.熔接需要有坚固的侧边壁支持以避免熔接时的变形.注意:若熔接深度要求超过壁的接触壁,建议熔接深度为壁厚的1.25倍.三近场与远场熔接的对比:近场熔接指的是熔接面积距离焊头接触位置在6.356mm以内;大于6.356mm的距离则为远场熔接.因此在设计塑胶产品的过程当中应考虑到是否有足够的能量传导熔接面.四薄膜效应:在平的圆形的,壁较薄的位置最为常出现塑件烧穿现象,通过采取以下的措施可以克服这种现象.1.减少熔接时间.2.改变振幅.3.采用振幅剖析.4.在焊头上设计调节活塞.5.增加壁厚.6.塑件在其部位使用内部支撑筋.7.使用其他频率.五.焊头接触与放置位置:焊头或塑件的表面也可以在熔接区域凸起以增进接触的效能.注意:焊头与工件的接触面必须大于熔接区域的总面积,否则将有可能导致表面伤痕.。
超声波焊接线的设计规范
超声波焊接线设计熔接前熔接后凹凸槽型设计阶梯形设计汽车后灯片阶梯形水气密设计适用于反光接面以角度为导熔点设计以便渐进熔接★熔接良好可以结合不易熔接两烯晴双烯苯乙烯缩醛树脂压克力纤维素ABS和P.C合成物压克力和PVC合金聚亚苯氧化物尼龙聚碳酸脂PC聚乙烯PE聚丙烯PP聚苯乙烯PS聚讽聚氯乙烯苯乙烯丙烯晴聚脂树脂聚丙烯晴奥龙ABS★★★ACETAL★ACRYLICS★★CELLULOSICS★CYCOLOY-800★★★CYCOVIN★KYDEX★NOROY★★NOLON★PC★★PE★PP★PS★POLYSULFONE★PVC★SAN★POLYESTER★XT-POL YMER★材质参考表List of Naterials不同塑料之熔接状况welding condition of different plasticeUltrasonic超声波焊接Hot-plate热板Vibration 震动Spin旋转RadioFreq高频Near field welding近距离Farfieldewelding远距离Inserting塑胶Staking铆接Spotwelding点焊oncontact接触①low temp低温OnContact②hightemp高温Non-contacd不接触③Acrylic/Styrenne/Acrylonitrle(ASA)丙烯酸/苯乙烯/丙烯晴2-32△2222-333224Acrylonitrle/Butadiene/Styrenne(ABS)丙烯硝/丁二烯/苯乙烯（超不碎胶）11△1-2111-22221-24Cellulose acervate(CA)醋酸纤维素/纤维素乙酸脂22-3△22-323-43-43-4223-4Methacrylate(Acrylic)(PMMA)甲基丙烯酸脂（亚加力）1-21-2△1-222212-32-323-4PA-Blends尼龙混合物3*3-4△3-43-43-423-4322-34PC-ABS-Blends PC/ABS混合物2-33△3-432-3233224PC-PBT-Blends PC/PBT混合物2-33-4△3-43-42-3233224Polyaceta(POM)聚甲醛22&2-32-32-31-222224 Polyamide(Nylon6)尼龙62-32-3&2-32-32-33-43-42-31-21-23-4 Polyamide(Nylon6/6)尼龙6/62-32-3&2-3332-322-31-223-4 Polyamide-copolymer(Nylon6-3-T)尼龙6-3-T222222-333223-4Polybutylane terephthalate(PBT)聚丁稀酸脂3injectionparts注塑件2-3&232-33-433224 1Foils加薄胶膜Polycarbonate(PC)聚碳酸脂（防弹胶）22△2222-32-3221-24Polyethylene(PE)聚乙烯（软胶）34332123324Polyethylene terephthalate(PET)聚乙烯酸脂(宝特胶)3injectionparts2-3&2-32-333-43322-341Foils加薄胶膜Polyphenylene oxide(PPO)聚氧化亚苯22△2-32-32-3223224 Polyphenylene sulfide(PPS)聚硫苯22&222233224Polypropylene(PP)聚丙烯（百折胶）34332123224Polystyrene(PS)聚苯乙烯（硬胶）11△11112321-24Polysukfone resin(PSO)聚砜树脂22&22-322-32-33224Polyvinyl chloride(PVC)聚氯乙烯2-3with Foils加薄胶膜3△2-32-32-31-23#3-42-321PP-EPDM-Blends PP-EPDMh-混合物33-4△3-42-3222-32-3224PPO-Blends 聚氧化亚苯混合物3with Foils加薄胶膜3-4△3-43-4322-32-3224Styrene/Butadiene(SB)苯乙烯/丁二烯11△22133321-24List of Symbols字符代表1=Very good非常好2=Good良好3=limited尚可4=Not possible不可能#=Exhoust fan recommended建议加排氧扇△=Energy director recommended建议焊接面加焊线*=Knurl Euced horn recommended建议焊头表面刻浪花纹&=Shear joint recommended建议焊接面造剪切面①Hot plate temperature up to290摄氏度,heat platens in contact with parts to be welded.热板温度达到290摄氏度，热板要与工作接触。
超音波熔接线的设计
超音波熔接线的设计问题一：超音波导熔线开设不当。
解析：我们欲求产品达到水、气密的功能时，定位与超音波导熔线是成败的重要关键，所以在产品设计时的考虑，如：定位、材质、肉厚，与超音波导熔线的对应比例有绝对的关系。
在一般水、气密的要求，导熔线高度应在0.5~0.8m/m 之范围（视产品肉厚而定），如低于0.5m/m 以下，要达到水气密的功能，除非定位设定要非常标准，而且肉厚有 5 m/m 以上，否则效果不佳。
一般要求水气密的产品其定位与超音波导熔线的方式如下：斜切式：适合水密性及大型产品之熔接，接触面角度=45°，x=w/2 ，d=0.3~0.8mm 为佳。
阶梯尖式：适合水密性及防止外凸或龟裂之方法，接触面的角度= 45 °，x=w/2, d=0.3~0.8mm 为佳。
峰谷尖式：适合水密性且高强度熔接，d=0.3~0.6mm内侧接触面之高度h 依形状大小而有变化，但h 约在1~2mm 左右。
※以上三种为水气密超音波导熔线设计法。
问题二：熔接条件不当。
解析：产品实施超音波作业无法达到水、气密，除了超音波导熔线、治具定位、产品本身定位等因素外，超音波设定的条件也是一项主因。
我们在此更深入探讨引响水气密的另一原因（熔接条件），在我们实施超音波熔接作业时，求效率求快是最基本目标，但往往也忽略了其求效率的要领，我们将从下面二个条件来探讨：一、下降速度、缓冲太快：此一形成的速度，使动态压力加上重力加速度将把超音波导熔线压扁，使导熔线无法发挥导熔的作用，形成假相熔接。
二、熔接时间过长：塑料产品因接收过长时间的热能，不仅使塑料材质熔化，更进而造成塑料组织焦化现象，产生砂孔，水或气即由此砂孔渗透而出。
这是一般生产技术者最不易发现之处超声波焊接线必须愈尖愈好,圆顶或扁平的导熔线将减低熔胶流动的效率,当熔接相对容易熔接的塑料（如高硬度和低熔解温度的PS）建议导熔线的高度不可低于0.25 mm,若熔接半晶型或高熔解温度之非晶型塑料（如PC）导熔线高度不可低于0.5 m；对于采用导熔线设计的半晶型塑料（如PA）熔接强度是来自导熔线三角型的底线之宽度.顶角随壁厚而改变;原则上导熔线设置在哪一边的塑件的熔接面上是没有任何分别的.但在熔接两种不同材料的特殊情况下,一般上是将导熔线设置在熔解温度和硬度较高的那一边的工件的熔接面上；导熔线的设计要有能相互对位的功能如插针与插孔,肋状对位片,沟槽设计,或需要良好的支撑.熔接区域不可放置顶针。
超声波熔接结构设计
超声波熔接设计中应注意的问题
其他应考虑的问题： 1.熔接的部位不得有涂装，电镀等表面处理。 2.增加导熔槽，避免溢胶。
以尽快达到熔解的温度，从而得到更好的熔接效果。
导熔线的基本设计如下图所示，实际应用时可根据
具体要求改变。
非结晶聚合物
半结晶聚合物
超声波熔接结构设计—— 导熔线
导熔线的优点主要有： 1.增加熔接强度 2.减少溢胶 3.减少熔接时间 4.需要较小的振幅
导熔线的设计主要有以下几种：
阶梯型导熔线
远场与近场熔接
近场熔接指的是熔接面距离焊头接触面的位置在6.356mm以内， 大于6.356mm的称为远场熔接。一般尽可能避免远场熔接
近场熔接
远场熔接
超声波熔接设计中应注意的问题
薄膜效应 在平的圆型的，壁厚薄的位置容易产生胶件烧穿的
现象。解决措施如下： 1.减少熔接时间 2.改变振幅或频率，并进行振幅剖析 3.增加壁厚பைடு நூலகம் 4.工件内部增加支撑肋 5.焊头上设计节点活塞
阶梯型导熔线主要用于外观上需要精确对位以及不 溢胶的设计
沟槽型导熔线
沟槽型导熔线主要用于双边不溢胶且能提供对位的功能设计， 其也具备一定的防水功能。
十字交叉型导熔线
间断式
连续式
十字交叉型导熔线是一组导熔线相互垂直交叉，能 缩短熔接时间，减少熔接功率，增加熔接强度，但 是容易产生段差及溢胶
垂直墙壁型导熔线
垂直墙壁型导熔线可以增加抗撕裂力以及减少溢胶。
间断型导熔线
间断型导熔线可以减少溢胶以及焊接能量，但是会 降低焊接的强度。
凿子型导熔线
凿子型导熔线适用于壁厚较薄的零件，但是会降低焊接的强度。
咬花导熔面
咬花导熔面主要用于增强熔接强度，如下图所示
超声波焊接线的设计与超声波焊接机的调试
超声波焊接线的设计与超声波焊接机的调试2009-04-23 09:391.强度无法达到欲求标准。
当然我们必须了解超音波熔接作业的强度绝不可能达到一体成型的强度，只能说接近于一体成型的强度，而其熔接强度的要求标准必须仰赖于多项的配合，这些配合是什么呢？※塑料材质：ABS与ABS相互相熔接的结果肯定比ABS与PC相互熔接的强度来的强，因为两种不同的材质其熔点也不会相同，当然熔接的强度也不可能相同，虽然我们探讨ABS与PC这两种材质可否相互熔接？我们的答案是绝对可以熔接，但是否熔接后的强度就是我们所要的？那就不一定了！而从另一方面思考假使ABS与耐隆、PP、PE相熔的情形又如何呢？如果超音波HORN瞬间发出150度的热能，虽然ABS材质己经熔化，但是耐隆、PVC、PP、PE只是软化而已。
我们继续加温到270度以上，此时耐隆、PVC、PP、PE已经可达于超音波熔接温度，但ABS材质已解析为另外分子结构了！由以上论述即可归纳出三点结论：１.相同熔点的塑料材质熔接强度愈强。
２.塑料材质熔点差距愈大，熔接强度愈小。
３.塑料材质的密度愈高（硬质）会比密度愈低（韧性高）的熔接强度高。
２.制品表面产生伤痕或裂痕。
在超音波熔接作业中，产品表面产生伤痕、结合处断裂或有裂痕是常见的。
因为在超音波作业中会产生两种情形：1.高热能直接接触塑料产品表面 2.振动传导。
所以超音波发振作用于塑料产品时，产品表面就容易发生烫伤，而1m/m以内肉厚较薄之塑料柱或孔，也极易产生破裂现象，这是超音波作业先决现象是无可避免的。
而在另一方面，有因超音波输出能量的不足(分机台与HORN上模)，在振动摩擦能量转换为热能时需要用长时间来熔接，以累积热能来弥补输出功率的不足。
此种熔接方式，不是在瞬间达到的振动摩擦热能，而需靠熔接时间来累积热能，期使塑料产品之熔点到达成为熔接效果，如此将造成热能停留在产品表面过久，而所累积的温度与压力也将造成产品的烫伤、震断或破裂。
超声波焊接线设计标准
超声波焊接线设计标准一、概述超声波焊接是一种高效、环保的连接工艺，广泛应用于塑料、金属、陶瓷等材料的连接。
本文旨在提供超声波焊接线设计的基本标准，帮助工程师和设计师在产品开发中更好地应用超声波焊接技术。
二、设计标准1. 材料选择：选择适合超声波焊接的材料是关键。
一般来说，高分子材料如塑料、橡胶等较易焊接，而金属、陶瓷等硬质材料则较难焊接。
2. 结构设计：超声波焊接线的结构设计应遵循简单、稳定的原则。
避免有过多的转折、弯曲等复杂结构，以减少能量的损失和焊接不良的风险。
3. 声学匹配：在超声波焊接过程中，声学匹配是影响焊接效果的重要因素。
声学匹配包括声阻抗、声速等参数的匹配，确保超声波在焊接线中传播时能量损失最小。
4. 焊接参数设置：正确设置焊接参数是保证焊接质量的关键。
包括超声波频率、振幅、功率、焊接时间等参数，应根据材料类型和厚度等因素进行合理设置。
5. 焊接质量检测：为确保焊接质量，应在生产过程中定期对焊接线进行检查和测试。
可以采用目视检查、破坏性试验等方法，以确保产品的可靠性。
6. 安全性考虑：超声波焊接过程中会产生高频振动和高温，因此设计时应考虑安全性，包括设备固定、防护措施等。
7. 生产效率：设计超声波焊接线时，应考虑生产效率。
选择合适的设备型号和配置，以提高生产效率。
8. 维护与保养：为确保超声波焊接线的长期稳定运行，应定期对设备进行维护和保养。
包括检查紧固件、更换易损件、清洁设备等。
9. 环境适应性：考虑到生产环境可能存在的温差、湿度等因素，设计时应选择适应性强、耐用的设备及部件。
10. 经济性：在满足生产需求的前提下，应考虑设备的经济性。
选择性价比高的设备型号和配置，以降低生产成本。
三、总结超声波焊接线的设计标准是确保焊接质量和生产效率的关键因素。
在设计过程中，应充分考虑材料选择、结构设计、声学匹配、焊接参数设置、质量检测、安全性、生产效率、维护保养、环境适应性和经济性等方面的要求，以确保设计的有效性。
产品超声波线设计方法及注意事项
超声波焊接（孤独剑）首先，我给大家介绍一下什么是超声波焊.超声波焊是一种快捷，干净，有效的装配工艺，用来装配处理热塑性朔料配件，及一些合成构件的方法。
目前被运用的朔胶制品与之间的粘结，朔胶制品与金属配件的粘结及其它非朔胶材料之间的粘结！它取代了溶剂粘胶机械坚固及其它的粘接工艺是一种先进的装配技术！超声波焊接不但有连接装配功能而且具有防潮、防水的密封效果一、超声波的优点：1，节能2，无需装备散烟散热的通风装置3，成本低,效率高4，容易实现自动化生产！目前工厂常用的超声波焊接机二、超声波焊接机的工作原理!超声波焊接装置是通过一个电晶体功能设备将当前50/60Hz的电频转变成20KHz或40KHz的电能高频电能，供应给转换器。
转换器将电能转换成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!!三、超声波焊接的应用领域目前被运用的朔胶制品与之间的粘结，朔胶制品与金属配件的粘结及其它非朔胶材料之间的粘结！四、超声波焊接的工艺焊接：指的是广义的将两个热塑性塑料产品熔接的过程。
当超音停止振动时，固体材料熔化，完成焊接。
其接合点强度接近一整块的连生材料，只要产品的接合面设计得匹配，完全密封是绝对没有什么问题的，碟合：熔化机械锁形成一个材质不同的塑料螺栓的过程。
嵌入：将一个金属元件嵌入塑料产品的预留孔内。
具有强度高，成型周期短安装快速的优点！！类似于模具设计中的嵌件！弯曲/生成音波将配件的一部分熔化再组成一个塑料的突起部位或塑料管或其它挤出配件。
这种方式的优势在于处理的快速，较小的内压，良好的外观及对材料本性的克服。
超声波焊接线设计标准
超声波焊接线设计标准一、引言超声波焊接线作为工业生产中常见的焊接设备，其设计标准对于设备的稳定性、安全性和生产效率至关重要。
本标准旨在规范超声波焊接线的设计要求，以确保设备在使用过程中能够满足相关的安全和质量要求。
二、标准适用范围本标准适用于生产厂家设计制造的超声波焊接线，旨在规定其结构、性能、安全等方面的要求。
三、术语和定义1. 超声波焊接线：利用超声波振动产生热量，实现材料的焊接的设备。
2. 控制系统：指超声波焊接线的自动控制系统，用于控制焊接参数、监测设备状态等。
3. 脉冲功率：焊接过程中超声波振动产生的功率。
4. 工作台面积：焊接线工作台的有效焊接面积。
四、设计要求1. 结构设计1.1 确保超声波焊接线的结构设计符合相关机械设计标准，具有足够的稳定性和承载能力。
1.2 设备应采用模块化设计，易于维护和更换零部件。
1.3 为确保操作人员的安全，设备应具有防护装置，避免操作人员接触运动部件和高温部件。
2. 功能设计2.1 控制系统应具备稳定可靠的功能，能够实现焊接参数的准确控制和自动监测。
2.2 设备应具备自动化功能，能够实现自动开启、关闭、调节焊接参数等操作。
2.3 设备应具备故障诊断功能，能够对设备状态进行实时监测，并在出现故障时自动停机。
3. 焊接性能3.1 设备应具备稳定的脉冲功率输出，能够满足不同材料的焊接要求。
3.2 工作台面积应根据生产需要设计，确保能够容纳相应的工件进行焊接。
五、质量要求1. 设备应符合相关国家标准和法规的要求，具有合格的检测报告。
2. 设备应具有完整的生产和质量记录，确保生产过程的可追溯性和可控制性。
3. 在出厂前，设备应经过严格的性能测试和质量检验，确保设备的正常运行和使用寿命。
六、安全要求1. 设备应设置标识，清晰明确地标注相关的安全警示信息。
2. 设备应采用可靠的安全保护装置，避免因操作不当或设备故障导致的意外伤害。
3. 设备应符合相关的电气安全标准，保证设备在电气方面的安全性。
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接面避免溢出的机构设计A
上图例接面设计为一般方法气水密性不佳壁厚w=1～2mm时内侧接触的宽度宜 x=w／2接合面的间隙t因接合面全体长度而异通常t=0.2～0.5mm。
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接面避免溢出的机构设计B
上图例为适合壁厚薄的设计，w=1mm时，箭头部份溢出，为防止外侧 部份鼓胀，采用x=w／3取t=0.3～0.5mmm。
剪力型接面設計焊接深度
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剪力型式接面设计
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沟槽型1.5MM
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沟槽型2.0MM
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沟槽型3.0MM
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沟槽型式接面设计
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超声波塑料避免接面溢出的机构设计 超声波塑料焊接的塑料接面机构设计， 影响焊接的强度、焊接部的美观、焊接加工的 精度、水气密性。因此须依塑料的材质，适当 的决定接面设计的型式，在传导焊接的特性上， 嵌合形状极为重要。下列为避免加工物外部及 内部溢出的各种接面设计范例，配合超声波焊 接的焊接时间、振幅、压力的调节，能达到焊 接迅速美观强固的最佳效果。
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阶梯型壁厚1.5MM
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远近场焊接─压着面的决定
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远近场焊接─塑料材质接面距
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阶梯型式接面设计
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解决不易焊接的塑料材质─剪力型接面设计
半结晶性塑料材质的分子结构在固态时呈弹簧狀，其内部会吸 收一部分的高频机械振动能量，这使超声波能量难以传导至焊接面， 因此这類塑料的焊接通常需要高振幅。熔点范围狭小的结果是必须 利用高功率的超声波(高熔解热)以破坏结晶结构，使材料流动。一 旦熔化的材料流出加热区域后，只要温度些微下降即快速固化。因 为这种特性, 以期达到满意的焊接效果，所以需要采用特殊的导能 点接面设计。 半结晶性塑料 聚乙烯〈PE〉、聚丙烯〈PP〉、聚氯乙烯〈PVC〉 聚酰胺〈PA or Nylon〉、聚脂〈PET〉、、、。
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接面避免溢出的机构设计C
上图例是避免前页例，溢料鼓胀或防止塑料因溢出而破裂的方法，取 x=w／2，t=0.3～0.5mm。
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接面避免溢出的机构设计D
上图例适于要求气密焊接的场合、均匀焊接大形成形品的场合，接触面 的边缘角度θ=45°～60°，x=w／2，t=0.3～0.8mm。
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特殊型接面设计─齿型接面
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特殊型接面设计─接面局部加肋
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特殊型接面设计─接面放电加工
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接面放电加工的优点
◆焊接强度提高 ◆防止超声波线横向移动
导能线高度
0.13～0.29mm 0.3～0.44mm 0.45mm以上
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●需水密和气密的组件焊接，必需先考虑塑料材 质，并给予特殊的接面设计。
●焊头（HORN）与加工物之接触面（压着面）需有 适当的平面以免伤及表面。
●导能点上方应有适当的压着面，以利HORN直接压 着传输超声波。 ●两焊接物之接面不得设计过于紧密，而需是一吻 合松弛的接面，否则是会影响焊接效果。
◆要求高精准度的加工物 ◆需要较强的支持 ◆焊接接面多为正多边形或圆形
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剪力型
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剪力型A
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剪力型B
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剪力型C
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剪力型接面设计焊接型式
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超声波塑料焊接的特色 ●可经由水或油等异物焊接于焊接面
●相对于其它焊接技术，超声波可焊接所有
热可塑性塑料
●焊接时间极短
●作业简单清洁，无污染环保问题 ●可达强固美观焊接
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超声波塑料接面机构设计
超声波焊接时并不要求全体振动发热，而是希望能 选择得性的在焊接部位发热，超声波焊接时，超声波在 塑料中传达到设有导能角〈Energy Director〉的接合 面，在此处发热而焊接。超声波所发出的能量可以极快 速的传导振动，但达到上盖与下盖的熔合状况是不可能 的，因为面与面的摩擦虽然可以藉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熔合，主 因在于导能点的设计与焊接参数的设定；没有开设导能 点，来以点破坏面的材质分子结构，便无法焊接。因此 超声波塑料焊接的接面机构设计，影响焊接的难易、焊 接部外观、加工精度、焊接强度及水、气密性等、、。
非结晶性塑料 聚笨乙烯〈PS〉、PS475、PS492、聚碳酸酯〈PC〉 压克力〈PMMA〉、丙乙烯睛─笨乙烯〈AS or SAN〉 丙烯睛─丁二烯─笨乙烯〈ABS〉、、、。 东莞市协和超声波设备有限公司
剪力型导能点设计的优点
◆焊接强度高
◆水气密效果佳 ◆避免假焊接现象发生 ◆适合大多数塑料材料
剪力型导能点设计的限制
阶梯型
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阶梯型A
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阶梯型B
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阶梯型C
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阶梯型D
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阶梯型壁厚0.7MM以下
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阶梯型壁厚0.8MM
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阶梯型壁厚1.0MM
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接面避免溢出的机构设计─错误接面设计例
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接面避免溢出的机构设计G
上图例是需要气密性和强度时，取t=0.3～0.6mm，内侧接合面的上升ν因 形成品形状、大小而异，大致ν =1～2mm。
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接面避免溢出的机构设计H
上图例为梢孔嵌合式，适于薄件、需固定装配。梢孔深ι时，梢長 =ι﹢0.2～0.5mm。
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超声波导能点和接面设计需考虑的因素
●必需为一缩小的接触面，以利超声波能量之集中 传输，以达到不伤及表面且能快速焊接的效果。
●固定部份之被熔物，需有足够的支撑面，以便另 一部份的自由振动来达到音波传导摩擦生热而熔 接的效果。
●要预留足够的空间，让熔融的材料流滞以防熔料 外溢，而破坏产品美观。
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超声波塑料焊接
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超声波焊接塑料接面焊接形式
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超声波导能点角度
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超声波焊接接面设计种 类 ◆一般型
◆阶梯型
◆剪力型
◆沟槽型
◆混合型
◆特殊型
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一般型的接面设计
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接面避免溢出的机构设计E
图例是需要气密性防止向外部鼓胀破裂接触面边缘的角度边缘角度 θ=45～90，x=w／2，t=0.3～0.8mm。
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接面避免溢出的机构设计F
图例是欲增大焊接强度时，x=w／3，x¹=w／4，y=w／3，有时使推拔面 垂直而x=x¹。t=0.2～0.5mm。
超声波塑料焊接技术
塑料接面机构设计
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超声波塑料焊接原理
超声波塑料焊接，是利用焊接面接触解离的冲 撞效果所致的发热，或利用施加于焊接面的交变正 弦应力压缩所致的发热。此两种理论目前尚无明确 的结论。也可能是此两种发热效果同时发生。无论 如何，总是此种发热作用，使焊接面熔融而结合， 所以塑料的超声波焊接有时称为超声波熔着或超声 波接合。 超声波能量的吸收因塑料材质而异，并非超声 波振动全体，而是局部发生选择性发热，例如，在 硬塑料间夹吸收良好的硬质塑料或接着剂，可使硬 塑料不大发热即可焊接。传达焊接时，超声波在塑 料中传达到达接合面，在此引起发热而焊接，在较 硬塑料时，超声波较易传播。
放电咬花面深度
75μm 115μm 150μm
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