tin tức công ty về Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thành công của hàn nhựa siêu âm

Tất cả chúng ta đều biết các quy tắc cơ bản của hàn siêu âm，năng lượng điện tần số cao biến thành năng lượng cơ học tần số cao ， rung động lặp đi lặp lại này truyền đến nhựa nhiệt hoặc kim loại ， tạo ra ma sát và năng lượng giữa nhựa với nhựa ， nhựa với kim loại hoặc kim loại với kim loại.

Trong quá trình hàn siêu âm ， nhiệt sinh ra do ma sát làm tan chảy hai bề mặt nhựa vào nhau.Trong quá trình hàn đinh tán bằng sóng siêu âm, đầu nhọn điều khiển hướng chảy của các dạng ， nhựa nóng chảy, và sau đó ép.trong quá trình siêu âm thấm chìm đai ốc ， đầu hàn sẽ tiêm đai ốc vào nhựa.

Các cấu hình hệ thống siêu âm khác nhau có thể được chọn với các tần số khác nhau (15kHz-50kHz) và công suất (600W-4800W) ， hoặc các phương pháp điều khiển khác nhau ， chẳng hạn như máy hàn siêu âm khí nén máy hàn siêu âm servo hoặc các ứng dụng khác nhau như máy hàn cầm tay ， máy hàn siêu âm không tiêu chuẩn ， thợ hàn kim loại v.v.

Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến kết quả của quá trình hàn siêu âm: Khuôn (sừng trên cộng với vật cố định bên dưới), tần số, vật liệu, thiết kế đường hàn, thông số hàn và phun phụ tùng, v.v.

Tần số hệ thống hàn

Tần số hàn điển hình bao gồm 15kHz ， 20kHz ， 30kHz ， 35kHz ， và 40kHz.Các tần số hàn thích hợp có thể được chọn theo kích thước sản phẩm ， loại linh kiện điện bên trong, cường độ hàn, kết quả hàn, v.v. Về cơ bản, có thể tham khảo các nguyên tắc sau:

•  
• Đối với các sản phẩm điện tử nhỏ và có độ chính xác cao (chứa bo mạch PCB và thành phần vi điện tử bên trong), hàn vỏ ， thường sử dụng máy hàn siêu âm 40kHz.Nó có biên độ nhỏ hơn với áp suất hàn nhỏ hơn để tránh làm hỏng các linh kiện điện tử bên trong.
•  
• Đối với các sản phẩm nhỏ có yêu cầu khắt khe về ngoại hình, có thể áp dụng máy hàn siêu âm 40kHz.Biên độ và áp suất nhỏ hơn giúp mối hàn đẹp hơn.
•  
• Đối với hàn nhựa có kích thước trung bình hoặc lớn, 15kHz hoặc 20kHz thường được áp dụng.
•  
• Đối với vật liệu tương đối mềm như PP ， hoặc vật liệu có độ cứng kém mỏng ， tần số thấp và biên độ lớn, máy hàn 15kHz thường được áp dụng.
•  
• Đối với hàn trường xa - ví dụ, còi hàn ở xa đường hàn, ， nếu khoảng cách này lớn hơn 12mm ， trong trường hợp này, có thể sử dụng máy hàn siêu âm 15kHz.
•  
• Máy hàn 20kHz có thể áp dụng cho hầu hết các mối hàn nhựa vừa hoặc nhỏ ， đây cũng là tần số được sử dụng rộng rãi nhất trong các ứng dụng siêu âm.

Vật chất

•  
• Đối với hàn nhựa siêu âm ， nó chỉ áp dụng cho hàn nhựa nhiệt dẻo vì nhựa nhiệt dẻo có thể nóng chảy trong một phạm vi nhiệt độ cụ thể.Đối với chất dẻo nhiệt rắn ， nó bị phân huỷ trong khi gia nhiệt nên không thể hàn bằng sóng siêu âm.
•  
• Khả năng hàn của nhựa nhiệt dẻo phụ thuộc vào độ cứng, môđun đàn hồi, mật độ, hệ số ma sát, hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung riêng, nhiệt độ chuyển thủy tinh (TG) hoặc nhiệt độ nóng chảy (TM).
•  
• Nói chung, một vật liệu có độ cứng tốt có khả năng hàn trường xa tuyệt vời vì nó dễ dàng truyền năng lượng rung động material vật liệu mềm có mô đun đàn hồi thấp sẽ khó hàn vì nó làm giảm độ rung siêu âm.Ngược lại, ， đối với hàn đinh tán hoặc hàn điểm ， vật liệu càng mềm ， hàn càng dễ.
•  
• Thông thường nhựa ， được chia thành hai loại - vô định hình và tinh thể.Năng lượng siêu âm có thể truyền dễ dàng trong vật liệu vô định hình nên rất dễ hàn.Tuy nhiên ， năng lượng siêu âm truyền trong vật liệu kết tinh không dễ dàng nên thợ hàn siêu âm cần phải có biên độ và năng lượng lớn hơn để hàn vật liệu kết tinh ， đường hàn cũng cần được thiết kế cẩn thận.
•  
• Khả năng hàn có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như hàm lượng nước, chất giải phóng, chất bôi trơn, chất làm dẻo, chất độn, chất màu, chất chống cháy, và các chất phụ gia khác, và các loại nhựa thực tế.Ngoài ra, cũng cần chú ý đến mức độ tương thích giữa các chất liệu khác nhau.Có một mức độ tương thích nhất định giữa một số loại vật liệu nhất định và không phải loại khác.
•  

• Cần xem xét mối hàn là hàn trường gần hay trường xa.Khoảng cách giữa mũi hàn tiếp xúc với chi tiết nhựa và đường hàn nhỏ hơn 6mm được gọi là hàn trường gần, nếu khoảng cách lớn hơn 6mm thì gọi là hàn trường xa.Khoảng cách càng dài, độ suy giảm rung động càng lớn ， càng khó hàn. 

Dụng cụ & đầu hàn

Nói chung, khách hàng sẽ chọn cùng một thương hiệu dụng cụ và đầu hàn.Trên thực tế, miễn là tần số giống như thiết bị, các thương hiệu khác cũng có thể được chọn.

Vật liệu hàn sừng có thể là nhôm, titan hoặc thép hợp kim cứng.Vật liệu làm dụng cụ có thể là nhôm, thép không gỉ và khuôn nhựa.Vật liệu được chọn thông thường phụ thuộc vào loại vật liệu, hàm lượng sợi thủy tinh vật liệu, cấu trúc và kích thước đầu nối, độ bền hàn và tuổi thọ sử dụng.Ví dụ, để kéo dài tuổi thọ của sừng hàn, thép hợp kim cứng có thể là một lựa chọn.

Còi hàn siêu âm có thể được thiết kế và tối ưu hóa bởi FEA (phân tích phần tử hữu hạn), cho phép kỹ sư đánh giá độ rung và áp suất của đầu hàn trước khi sản xuất thực tế.Thiết kế sừng hàn tối ưu là thiết kế có biên độ đầu ra đồng nhất và ứng suất tối thiểu.Trong hình trên, hình bên trái là thiết kế còi hàn trước khi tối ưu hóa, hình bên phải là thiết kế còi sau khi tối ưu hóa.

Trong quá trình thiết kế và sản xuất sừng hàn, sự đối xứng của sừng là rất quan trọng, sừng không đối xứng dẫn đến rung động không theo trục làm tăng ứng suất của sừng và gây ra sự mất hiệu lực của sừng.

Một thiết kế dụng cụ tốt cũng rất quan trọng, cần trục có hai chức năng chính là căn chỉnh các bộ phận bên dưới còi hàn và vùng hàn đỡ cứng.Giá đỡ cứng giúp phản xạ năng lượng siêu âm tới đường hàn, đó là lý do tại sao dụng cụ này thường được làm bằng các miếng gia công kim loại.

Để tăng độ bền của sừng hàn và kéo dài tuổi thọ của nó, bề mặt sừng hàn có thể được xử lý bằng xử lý cacbua vonfram hoặc xử lý mạ crom.Dụng cụ có thể được thiết kế theo từng phần để phù hợp hơn với sản phẩm.

Các thông số hàn

Các thông số hàn ảnh hưởng đến kết quả hàn trong quá trình hàn.Các thông số này bao gồm biên độ, áp suất hàn, áp suất kích hoạt, khoảng cách hàn và năng lượng.

Vật liệu nhựa khác nhau yêu cầu biên độ khác nhau, biên độ thường được điều chỉnh trong cài đặt phần mềm phần mềm, hoặc điều chỉnh bằng cách thay đổi bộ tăng cường với tỷ lệ khác nhau.Áp suất hàn có thể được điều chỉnh bằng nút xoay hoặc cài đặt phần mềm.Kích hoạt áp suất là khi áp suất đạt đến giá trị cài đặt sau một lượng áp lực nhất định lên các bộ phận bằng nhựa, sóng siêu âm bắt đầu, giá trị được điều chỉnh bằng nút xoay hoặc cài đặt phần mềm.

Một số chế độ điều khiển trong quá trình hàn:

Chế độ thời gian

Chế độ năng lượng

Chế độ hàn khoảng cách / vị trí

Các loại nhựa khác nhau sử dụng các chế độ hàn khác nhau.Ví dụ, vật liệu nhựa mỏng thường sử dụng chế độ năng lượng, các sản phẩm có dung sai kích thước lớn được hàn ở chế độ khoảng cách, Sản phẩm có yêu cầu dung sai cao được hàn ở chế độ vị trí.

Ngoài ra, bạn có thể theo dõi tất cả các thông số trong quá trình hàn, bạn cũng có thể thiết lập phạm vi xác nhận thông số để tránh phôi bị trục trặc.

Hàn nhựa là quá trình gia công đặc biệt, trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển sản phẩm, người ta nên làm việc chặt chẽ với nhà sản xuất thiết bị siêu âm, sử dụng kinh nghiệm của họ, để đánh giá cấu trúc sản phẩm và thiết kế dây chuyền hàn và kiểm tra sản phẩm mẫu để cải thiện đáng kể tỷ lệ chất lượng trong quy trình sản xuất hàng loạt sau này.

https://www.ultrasoundwelder.com/supplier-428145-ultrasound-welder

https://www.plasticjoining.net/Ultrasonic-Welding-Press-pl3917525.html