塑料產(chǎn)品上下蓋需用超聲波焊接機(jī)進(jìn)行接合時(shí)，在設(shè)計(jì)初期需考慮哪些問(wèn)題？超聲波熔接進(jìn)行零件間的接合時(shí), 在設(shè)計(jì)階段需考慮的主要有以下兩個(gè)方面

一、 零件成型時(shí)采用何種塑料?

二、 零件熔接后之質(zhì)量及功能要求?

一般而言, 有關(guān)成品熔接后之功能要求有以下五點(diǎn):

1. 結(jié)合處能承受多大的推力?

2. 是否需完全密封, 水密或氣密?

3. 結(jié)合件是否有外觀要求?

4. 溢膠是否可接受?

5. 是否還有其他要求? (如沖擊力量承受值等)

1.需注意熔接成品的塑料選擇

兩互熔之零件在成型材料的選擇上, 除功能上的考量外, 采用同種塑料以避免 ”不兼容性” 或 ”結(jié)合強(qiáng)度不夠” 等問(wèn)題. (請(qǐng)參考”熱塑性塑料兼容性表”)

提高不兼容塑料 (如PC & PC+PET) 熔接強(qiáng)度之方案：在熔接表面上做咬花以提升表面磨擦程度增加熔接能量進(jìn)而改善接合強(qiáng)度.  藉由咬花處理可將原結(jié)合強(qiáng)度提高3倍. 咬花規(guī)格之選用。

根據(jù)產(chǎn)品熔接質(zhì)量要求設(shè)計(jì)產(chǎn)品的熔接線,熔接線設(shè)計(jì)主要型式有兩種：Energy Director & Shear Joint，Energy Director

Energy Director即為熔接面上三角形突起形狀之設(shè)計(jì). 其功能可迅速集中能量并迅速熔化接合線, 使產(chǎn)生熔融之塑料可迅速布滿(mǎn)于熔接面上快速完成熔接達(dá)到大強(qiáng)度. (可由圖1時(shí)間-溫度對(duì)應(yīng)圖得知有無(wú)Energy Director設(shè)計(jì)之差異)

Energy Director常見(jiàn)的設(shè)計(jì)型式:

1) 斷差型

此設(shè)計(jì)方式可應(yīng)用于需要定位之零件. 又因此設(shè)計(jì)具有一個(gè)0.25~0.64mm的間隙存在于兩互熔零件之間, 故于熔接后可對(duì)結(jié)合處形成一遮避效果可避免及減少表面毛邊產(chǎn)生. 但如果間隙被完全熔合, 則毛邊可能會(huì)外現(xiàn).

2) 接合唇及接合槽型

此設(shè)計(jì)方式之大好處在于可防止內(nèi)外毛邊產(chǎn)生及提供定位功能. 但因接合唇的兩側(cè)與接合槽需保有間隙, 使得接合唇本身較不易成型. 此外也由于接合面面積的縮小, 使其強(qiáng)度較全段接合小.

3) 咬花面處理

在不具有熔接線特征之熔接面上進(jìn)行咬花處理, 可使原熔接能量因磨擦程度提升而增強(qiáng), 進(jìn)而強(qiáng)化原熔接效果.

4) 交叉型

將要互相熔接之零件其熔接線以相互垂直方式進(jìn)行設(shè)計(jì), 因可藉由提供小的接觸表面及提高熔接量而達(dá)到強(qiáng)化熔接效果. 于此設(shè)計(jì)中建議每條熔接線的尺寸改為原標(biāo)準(zhǔn)單一熔接線之60%大小. 倘若要求防水或防氣漏,

5) 和壁面垂直型

此設(shè)計(jì)可減少毛邊產(chǎn)生及提高抗剝離力, 用于結(jié)構(gòu)性密合.

6) 干擾型

可應(yīng)用于減少熔接總面積及所需能量, 用于非結(jié)構(gòu)性密合.

7) 鑿狀型

常應(yīng)用于平均壁厚約1.50mm之零件, 以避免因壁厚不夠采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)而造成熔接強(qiáng)度不夠之問(wèn)題.

Shear Joint對(duì)于半結(jié)晶性塑料(如Nylon, Polypropylene, Polyethylene)若其Energy Director 之設(shè)計(jì)效果不符合期許時(shí), 則可考慮采用Shear Joint之設(shè)計(jì)方式. 因后者之設(shè)計(jì)方式可克服半結(jié)晶性塑料因較小的溫度范圍即會(huì)產(chǎn)生相態(tài)改變而致使熔融塑料于接合前即固化的問(wèn)題.

Shear Joint之設(shè)計(jì)可使小的起始接觸面積先行熔化, 然后當(dāng)零件嵌合在一起時(shí), 繼續(xù)熔化沿垂直壁的接觸面, 如此可達(dá)成堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)性或密封性密合并隔絕空氣, 特別適用于半結(jié)晶性塑料熔接.

以上是關(guān)于一些塑料產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)初期考慮用超聲波焊接接合時(shí)需要注意的一些問(wèn)題，本公司專(zhuān)業(yè)提供超聲波焊接技術(shù)方案咨詢(xún)，更多焊接技術(shù)方案設(shè)計(jì)問(wèn)題可來(lái)電來(lái)廠詳詢(xún)！