介紹超音波熔接的原理 (Ultrasonic Welding)

超音波塑膠熔接/焊接(Ultrasonic Welding)的原理基本上就是把聲音轉換成熱能的一種加工方法。它基本上由發聲器產生20KHZ或15KHZ的高頻率信號,通過固定於超音波機器上的【能量轉換器焊頭(HORN)】直接接觸於塑膠製品的工件上,藉由高頻振動使得工件內的分子發生劇烈摩擦而產生局部高溫,當溫度高於塑膠的熔點就會融化塑膠,等熔融的塑膠冷卻後就會重新固化黏合以達到熔接的效果。這就是為什麼超音波操作時都會聽到「啾!」的聲響,這就是振動的聲音。超音波塑膠熔接/焊接(Ultrasonic Welding)的原理基本上就是把聲音轉換成熱能的一種加工方法。它基本上由發聲器產生20KHZ或15KHZ的高頻率信號,通過固定於超音波機器上的【能量轉換器焊頭(HORN)】直接接觸於塑膠製品的工件上,藉由高頻振動使得工件內的分子發生劇烈摩擦而產生局部高溫,當溫度高於塑膠的熔點就會融化塑膠,等熔融的塑膠冷卻後就會重新固化黏合以達到熔接的效果。這就是為什麼超音波操作時都會聽到「啾!」的聲響,這就是振動的聲音。


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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。


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瞭解超音波熔接機的操作與參數

ultrasonic_machine03超音波熔接的用途極廣,在電子組裝業界也有很多用途,舉凡筆記型電腦的電池組外殼密封熔接,傳統桌上電話的聽筒塑膠機殼熔接,小型印表機的撕紙刀片焊接於塑膠件上…等,另外焊接埋植螺絲於塑膠件上算是最常見到的應用,也可能是問題最多的應用。

基本上超音波焊接/熔接屬於一種不可逆的工法,也就是完成後就不能再恢復,換句話說「沒有重工的機會」,所以採用這種工法加工的時候就要特別注意其品質的管控,也要事先瞭解如何正確的操作超音波焊接機,否則做壞了就只有報廢一途。


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超音波熔接 ─ 埋植螺絲塑膠柱破裂的可能原因

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左圖顯示超音波埋植螺母作業(ultrasonic welding)一段時間後發生塑膠柱破裂的情形。

公司產品設計非常喜歡使用超音波(Ultrasonic)來埋植螺絲母(INSERT)這類零件於塑膠柱上,然後再使用機械螺絲鎖緊兩個部件,但這種二次加工的工法通常需要有良好的塑膠射出品質,還要有一定的塑膠結構肉厚設計,與正確的超音波埋值手法等多方面的配合才能達到良好的超音波螺絲母熔接品質。

所以只要以上三個環節中任何的一個出了問題,那這個工藝就很有可能失敗,偏偏有些機構設計師就是很白目,老愛用最小的塑膠柱外徑來設計超音波埋值螺銅釘,等出了問題就怪罪組裝工廠的品質管理有問題,真的很給它OOXX。


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介紹NPI(New Product Introduction)在公司的角色與職責

介紹NPI(New Product Introduction)在公司的角色與職責 

相信很多人第一次聽到 NPI 這個名詞的時候,都會有一種摸不著頭緒的感覺,其實 NPI 就是 New Product Introduction (新產品介紹/導入) 的縮寫,不過光看字面上的解釋還是有點以難理解,難道這是屬於 Sales 的一種,專門介紹新產品給客戶認識的角色?非也!非也!NPI其實是一個介於製造工廠(Manufacturer)與研發單位(R&D)之間的一個橋樑角色是也,他基本上是一個負責把【研發單位】所設計出來的產品介紹或導入到製造工廠生產的一個角色。

說是『介紹』倒不如說是要求』工廠把新產品生產出來還比較貼切,只是工廠也要感謝 NPI 這個角色,因為沒有 NPI 就沒有新產品,那就沒有後續的產品可以生產,工廠可能就要喝西北風了。


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為什麼新產品需要試產?可以從試產得到什麼?

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有許多在製造端的朋友似乎都不太喜歡負責新產品的試產作業,因為新產品試產既複雜又沒有績效(performance),而且交期往往非常趕,初期試產階段甚至還沒有完整的物料表(BOM),很多的程序作業都要靠人工才能完成,而且可能還有很多不穩定的新製程。

更甚者,因為是新產品所以使用新料是必然的,問題是這些新料幾乎都是散裝料(bulk parts)或管狀料(tube component),讓SMT的產線很難招架,遇到這些新零件幾乎都得派出作業員用手擺才能過回焊爐(reflow)。後段的整機組裝就需要更多手工作業了。


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