几种常见的超声波焊接线设计

　　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。

　　超声波导能点和接面设计需考虑的因素

1.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。

2.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。

3.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。

4.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。

5.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。

6.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。

7.两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。

　　超声波焊接接面设计种类

1.一般型

2.阶梯型

3.剪力型

4.沟槽型

5.混合型

6.特殊型

阶梯型超声波熔接线设计

剪力型超声波焊接线结构设计

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。

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

◆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

超声波焊接避免接合面溢出的结构设计

　　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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