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     如何提昇超音波熔合的“經濟效益”-.gif (5123 個位元組)

所謂『效益』,必需從“效率”與“收益”二個層面來探討,一般我們從傳統的熔接,採超音波熔接作業的主要目的,就是生產速度與品質需求的考量,有關超音波生產技術與品質的需求,到熔接問題的排除,多年來,我們在網站的熔接圖書館、資訊月刊的熔接講座與經驗分享、“超音波熔接論述”、“超音波使用技術與探討”等工業用書的資訊中,已探討了很多,但這些專業性的知識或技巧,只是讓我們達到目標的工具,效率的涵意,就是要運用這些知識與技巧,讓我們達到使用超音波熔接所帶來的“收益”,所有的隨機贈品、售後服務、教育訓練,都只是購買這部超音波熔接機後的附加價值,最重要的是使用這部超音波熔接機,到底可為我們創造多少實質的收益?

要瞭解這個問題,當然我們就必須先瞭解,超音波熔接作業效率與帶來收益的對應內涵。比如一件熔接產品的生產效率,1秒與0.5秒熔接時間完成的差異,將隨著加工產品的數量增加,成為經濟效益差異性的正比,所以在既定的設備與硬體條件中(此亦含已熟練的操作者),同樣的產品,會隨著熔接條件,形成不同的結果,如果不談正確與否的熔接加工技術(假定是正確的),那這效益的差異,應決定在超音波的能量擴大器上(HORN上模),一般我們只熟悉電壓與氣壓,會造成能量擴大輸出與能量集束的變數,或是只要符合超音波熔接機的振動頻率(KHZ)即可,但畢竟因應這種電壓與氣壓的變數,所增加的安全係數,影響還是微小,而另一方面,只要尋求符合超音波熔接機的振動頻率,當然也能在超音波熔接機做熔接作業,但是忽略其超音波HORN擴大能量輸出比的結果,就是當能量過強時,則有消耗振盪子、產品表面、外觀燙傷、產品內部零件破壞的情形,而當超音波擴大能量不足時,會因熔接時間過長,產品表面外觀亦是燙傷、振盪子亦是耗損、生產量亦是降低,是以最主要的還是在超音波HORN的原始設計。

所謂超音波HORN的原始設計,是資訊層面的,這資訊層面就是產品的塑料熔點、熔接功能需求(是否一般熔接、水、氣密、熔接強度、拉拔力等),一般如15KHZ×2200W的超音波熔接機,在15000/秒振動摩擦生熱的頻率+2200W推動位移的功率,在30ψ單位面積裡,約產生115的熱能,而欲熔接ABS(熔點約120)的塑材,則超音波HORN的能量擴大比率,在經驗值中應以擴大1.5(115℃×1.5=172)為適合,若為PC(熔點約270)的塑材,則超音波HORN的能量擴大比率,在經驗值中應以擴大2.5(115℃×2.5=288)為適合,當然這些理論與實務,所產生的經驗值,對一般非超音波專業製造者,可能會較為深入,但在超音波熔接檢測方面,則可以從電子控制箱的振幅表觀察出來,亦即超音波作用在產品上時,在0.4秒的熔接時間內,如果產生有2.5u/m的振幅時,即可熔接一般ABS材料,如果產生有3.5u/m的振幅時,則可熔接PC材料,這也就是說明在超音波的振動頻率,與推動功率作用於塑膠產品時,可以在0.4秒的瞬間內,達到屬於的熔點,當然亦有比較特殊的熔接模式,如材料韌性較高的如PPPE、耐隆等,則不僅需要瞬間可達於熔點的超音波擴大振幅,還必需使用低壓力,配合機台上的定位微調,再以超音波傳導的方式,來達到熔合的需求,但終歸而言,超音波熔接的“效率”與“收益”,是建立在資訊、製造技術、生產技巧與健康的整合,不能偏執於單方面的取捨、如此才是符合超音波熔接作業的整合型經濟效益。

 
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