超音波溶接品質に何が起こったのか

超音波溶接品質に何が起こったのか

超音波溶接の問題のトラブルシューティングで最も重要な要素は、プロセスの基本を理解することです。

この基本を知る

超音波溶接は、プラスチック部品に15〜70 kHzの周波数の振動を加えることで機能します。 この振動は、電気信号を機械的運動に変換するトランスデューサーの圧電セラミックを使用して生成されます。 トランスデューサーは垂直振動を生成し、それがブースターを通過し、続いて超音波ホーンを通過します。 ホーンは通常、振動が上部から溶接部に伝わるように、溶接部の真上の部品に接触するように設計されています。

超音波振動は、溶接部に周期的なひずみを生じさせます。これにより、熱が発生し、制限された領域でプラスチックが溶けて2つの部品が溶接されます。 超音波振動は溶接面全体に作用するため、溶融を制御し、溶接を達成するために必要な振幅を小さくするために、エネルギーディレクタが追加されることがよくあります。

警告表示

多くの兆候は、溶接プロセスの変化を示しています。 部品に問題があることを示す兆候には、溶接強度の低下、ばりの増加、表面的な損傷の出現などがあります。 溶接機または超音波ホーンの問題を示すものには、消費電力の増加、溶接音の変化（低周波溶接機で一般的に見られる）、および過負荷があります。

チェックするその他の要因

問題の原因が部品ではないことがわかっている場合は、超音波ツールである可能性があります。 ホーンに亀裂が生じることがあります。 ほとんどのホーンは、クラックを形成した後はまったく動きませんが、いくつかは動きます。 それらはしばしば高音のリンギング音を発するか、通常よりも高いワット数で動作します。 ひび割れたホーンの使用を中止することは非常に重要です。これはトランスデューサに過剰なストレスをかける傾向があり、圧電セラミックの破損につながる可能性があるためです。

おそらく最も簡単な診断テストは、同じ周波数の溶接機が複数ある場合、超音波スタックを組み合わせて一致させることです。 正常に機能しているトランスデューサーとブースターでホーンを試してください。 この切り替え後にすべてが正常であれば、ホーンは問題ではないことがわかります。 同様に、作業スタックを疑わしい溶接機に入れることができます。 これは、特別な機器を使用せずに、マシンのトラブルスポットをすばやく簡単に特定する方法です。