超音波熔接 ─ 正向/反向螺絲埋植工法注意事項

超音波螺絲埋值由上往下 超音波螺絲埋植是將金屬部件(通常是圓形的螺母、螺桿或是軸承),以超高頻率的音波振動,藉著喇叭焊頭(HORN)傳達能量以融化塑膠,並以適當的壓力推擠金屬部件進入預留的塑膠孔內的一種工法。

良好的超音波埋植完成品通常可以承受一定的拉力(Pulling)及扭力(Torque),可以取代昂貴的螺絲模具內成型的埋入射出工藝。







超音波熔接/焊接的方法大都是採用喇叭焊頭(HORN)直接接觸金屬部件(INSERT)的方式進行(如左上圖),但這種工法很容易造成埋植螺絲的表面壓損傷,也容易減損焊頭的壽命。想要避免,可以考慮以焊頭接觸塑膠件的反超音波螺絲埋值由下往上向方式來植入金屬部件。這樣的好處是焊頭不用直接接觸到金屬部品的表面,也就必較不會傷害到埋植件及焊頭,而且焊頭不用直接接觸金屬部件還有一個好處,可以降低噪音及功率的需求

只是採用這種工法時要特別留意塑膠與焊頭的接觸面可能會留有些微外觀上的問題,比如說凹痕,所以一般會將HORN用在沒有外觀顧慮的部件上面。

另外,這種工法還有一項限制,就是被壓入的塑膠不可以太厚,這是因為超音波能量傳導會被塑膠吸收的關係,也就是被壓入的塑膠如果越厚,那麼音波被塑膠吸收就越多,音波的傳導效率就會越低,所以必需要計算最後傳導到埋植螺絲的能量有多少,否則就會發生冷壓的情形。

採用這種工法時還要留意螺絲的擺放是否正確,最好還是要製作定位治具來擺放埋植螺絲,因為先放螺絲再放塑膠件的關係,塑膠件容易遮住螺絲致擺放塑膠件時傾倒或偏移螺絲。


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