PMMA能超声波吗？有没有这方面的资料？

PMMA能超声波吗？有没有这方面的资料？可否共享一下？

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內容:
1. 原理：
利用超音波振動頻率，接觸摩擦產生熱能使塑膠熔融而結合，依目前較普遍的，即為每秒振動二萬次﹙２０ＫＨＺ﹚與每秒振動１．５萬次﹙１５ＫＨＺ﹚二種，另外尚有數種特殊振動頻率， 因受限於篇幅，僅介紹１５ＫＨＺ和２０ＫＨＺ二種較為普遍性之熔接。而依其方式又可分為直接與傳導二種熔接法。
直接熔接：即先使材質如線或帶相互重疊﹙例：鉚合、埋植等﹚，固定於塑膠熔接機上之治具，讓其能量轉換器﹙ＨＯＲＮ﹚直 接在上面產生音波振動效能而熔接。
傳導熔接：即熔接時，離超音波振動，隔一段距離，藉其音波振動傳導熔接﹙例：塑膠殼熔接等﹚。


2. 特點：
Ａ、可熔接除鐵氟龍以外的熱可塑性塑膠。
Ｂ、熔接時間極為短暫，通常範圍０．０５秒～１秒。
Ｃ、可經由介質如水、油等熔接於接合面。
Ｄ、熔接效果，可達實用程度。
Ｅ、可做直接與傳導熔接。
Ｆ、材質熔接能量面生因塑膠材質而異，而且並非超音波振動全部材質，只選發生擇適合的振動熱所，以產品表面無傷痕之顧慮，此為傳導熔接之特色。在較硬的塑膠熔接時，更能發揮其熔接效果。
Ｇ、超音波熔接不會產生如化學藥劑之毒性，為一安全性的熔接加工。
3. 應用：
超音波應用範圍極廣，一般我們均熟悉被應用於醫學上，而於工業領域中，大家對本身之產品， 或可發現超音波也是本身所屬產品的應用範圍內，能讓超音波提高您的效率與品質，也將是我們共同的願望。其應用範圍有１、熔接；２、埋植；３、成型；４、鉚合；５、點焊；６、振落﹙切除﹚； ７、熱熔。除第七項熱熔為超音波熔接變化外，其餘均屬超音波主要功能。
   
4. 如何選擇適當的超音波設備
效率與利潤：超音波塑膠熔接的經濟效益，決定於各種成本的正確分析，例如：該產品如何選用適當出力的超音波熔接機型？如何決定使用適當的功率？如何選擇適合塑膠產品的熔接頻率？如何開設超音波模具來提高生產量？諸如此類問題，實非一般採購部門或經營者所能知悉。     
　　我們也常聽到使用超音波者的怨言，如大機型做小產品形成的浪費；小機型做大產品而形成的勉強及機械折損。總而言之，商場是個千奇百怪的結合，利與益的標準本就難以定論，一種選擇靠您的智慧；一種結果靠自己承擔。如何讓您掌握效率？如何讓您駕御屬於您的生財器具？
將超音波塑膠熔接機的各種分類加以規劃，作為一種客觀的標準，使客戶、廠商在使用超音波塑膠熔接時避免一些疏忽的細節，並呼籲請勿抱以方便而失去分析的態度，去從事未來可能發生障礙的歧路。因為超音波機台、模具，電子控制箱振動系統的壽命，將賴以正確的使用與維護，不容許其不協調的疏忽。


5. 塑膠熔接機之分類
Ａ：依頻率﹙ＫＨΖ﹚分類﹙如表﹚。
Ｂ：依功率﹙Ｗ﹚分類﹙如表﹚。
熔接面積適用效率之機型範圍
機型        頻率        出力        熔接面積        電源
W-13F        20KHZ        1300W        150Ø        220V / 7AIP
W-15F        20KHZ        1500W        170Ø        220V / 8AIP
W-18F        15KHZ        1800W        180Ø        220V / 9AIP
W-22F        15KHZ        2200W        190Ø        220V / 11AIP
W-26F        15KHZ        2600W        220Ø        220V / 13AIP
W-32F        15KHZ        3200W        250Ø        220V / 15AIP
W-42F        15KHZ        4200W        300Ø        220V / 15AIP

超音波的能量走向是縱向波，應該是如上圖圈起來的四條路線，如果超音波HORN(上模) 的能量走向，如最右邊的路線，從橫向側邊出，那就會產生熔接強度不足或不穩定的現象(如右圖)，此謂『橫波現象』。
導致橫波現象的原因：
1.超音波HORN長度、寬度、能量擴大比率的設計問題。
2.超音波HORN導流溝槽開設的問題。
3.超音波HORN材料組織的問題(一般為鋁鈦合金材質的顆粒組織)。
4.超音波HORN振動頻率、機台振盪系統、電子控制箱無法連成一線(匹配問題)。
5.超音波HORN愈呈四方形，愈容易產生橫波。
超音波橫波顯相：
1.振幅錶無負載時(未接觸產品前)，電流高(一般會超過1.0以上)。
2.音波檢測時，HORN本身抖動、發出的聲音及周邊氣流，會異常產生橫向波動。
   
6.超音波常見問題
6.1. 超音波熔接後，移位了怎麼辦？
解決方法:
1.降低熔接壓力。
2.底模加高，使其超過熔接線 2m/m 以上。
3.使用超音波傳導熔接。
4.上模（HRON）壓到產品才發振。
5.修改塑膠產品，增強定位。

6.2. 超音波熔接後，產生傷痕、斷、震裂、燙傷等怎麼辦？
解決方法:
1.降低壓力。
2.減少延遲時間（提早發振））。
3.減少熔接時間。
4.引用介質覆蓋（如ＰＥ袋）。
5.模治具表面處理（硬化或鍍鉻）。
6.機台段數降低或減少上模擴大比。
7.易震裂或斷之產品，治具宜製成緩衝，如軟性樹脂或覆蓋軟木塞等。
8.易斷裂產品於直角處加Ｒ角。

6.3. 超音波熔接後，發現變形扭曲怎麼辦？
解決方法:
1.降低壓力（壓力最好在 2kg 以下）。
2.減少超音波熔接時間（降低強度標準）。
3.增加硬化時間（至少 0.8 秒以上）。
4.分析超音波上下模是否可局部調整（非必要時）。
5.分析產品變形主因，予以改善。

6.4. 超音波熔接後，產品發現毛邊或溢料怎麼辦？
解決方法:
1.降低壓力、減少超音波熔接時間（降低強度標準）。
2.減少機台功率段數或小功率機台。
3.降低超音波模具擴大比。
4.使用超音波機台微調定位固定。
5.修改超音波導熔線。

6.5. 超音波熔接後，發現產品尺寸不穩定怎麼辦？
解決方法:
1.增加熔接安全係數（依序由熔接時間、壓力、功率）。
2.啟用微調固定螺絲（應可控制到 0.02m/m）。
3.檢查超音波上模輸出能量是否足夠（不足時增加段數）。
4.檢查治具定位與產品承受力是否穩合。
5.修改超音波導熔線。

6.6. 超音波熔接後時，總是單邊燙傷怎麼辦？
解決方法:
1.本方法僅適用平面上模。
2.模具表面處理（鍍鉻或硬化陽極）－仍無效。
3.覆蓋塑膠袋－仍無效。
4.上模旋轉 180 度。
解析:超音波振動熔接，並非單純直線縱向振動(撓曲與橫向振動不在此討論)，而是形成交叉式縱向下降振動，而上模超音波輸出端能量亦是有一定的強弱分佈點，氣壓、電壓、機台雖決定功率輸出能量的穩定性，但能量分佈點亦呈現比例性增減，如果發現超音波熔接時製品總是單點燙傷，即表示上模該點輸出能量與產品該點形成應力對應，此時若改變超音波振動面的接觸點，將可改善熱能集束產生的燙傷。

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原贴由jqjiang发表：
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