超声波接合面结构设计与改进，不合理的结构设计对焊接效果的影响

超声波结合面结构设计
　对于像ABS ,PC,HIPS等易于超声熔接焊的塑胶，其接头形式通常设计成以下几种
(设计方案一)
　 像这种接头的设计是不适合用来做超声熔接焊接的，它需要很长的焊接时间，很大的焊接能量，而且焊完后周边还有熔胶会溢出，影响产品外观。

(设计方案二)
　如上图改进后的超声线设计，通常我们做成一条三角形的小骨，这样会减小焊接能量和时间，(在学术界用专业的语言来讲，这种小三角骨称为能量导向器)但是仍然会有小部分溢料，影响外观。

(设计方案三)
通常为了防止溢胶影响外观，我们要做成如左图形式，将超声线做在止口内，防止塑胶熔体溢出。

                  防止有溢料的超声波焊接线的结构设计

(设计方案四)
当产品壁厚不够，不能做止口结构时，为了防止塑胶熔体溢出影响外观，通常我们将产品结构做成如左图，做一个溢料收集器来防止不不良现像

　　　　　　　　　　　　　　　设有溢料槽的超声波熔接线

(设计方案五)
有经验的工程师应该都知道，没有美工线的产品在装配变形后极易引起上下盖错位，从而导致刮手。超声也是一样，也有错位的机率，为了防止有刮手现像，最好还是做一点美工线在上面。
　　　　　　　　

带有美工线并且防止错位的超声波线结构设计

介绍完了超声熔接焊的超声接头形式，大家一定在想，那么超声线的具体参数要怎么设计才合理呢？实际上超声线的参数与其被超声零件和材质与其体积大小有一定的关系。通常我是这样来设计的，见下表（仅供参考）

常用超声波线尺寸设计

止口的设计参数通常如下图：

止口设计结构及尺寸

双止口凸凹槽式结构设计

有时为了增加超声波焊接强度，我们也可以在超声面上做一些纹理，用来做超声强度改良，如图：

增加超声焊接强度的超声波线设计

有经验的工程师可能也知道，用超声波焊接完后有时候会出现Gap不均匀的现像，就是有些地方的Gap大，有些地方的Gap小，导致产品十分丑陋，如下图实例：

为什么会出现这一情况呢？我们在设计上该如何防止呢？首先我们假设在超声波加工设备上是没有问题的，那么我们要在设计上来解决这一现象。一起来分析~~
不良原因一：超声线的设计不良。如图~
　　　　

不良原因二：超声零件的材质不同，在超声焊接中，两被超声的零件尽可能使用相同的材料。如像PA,它就只能与PA相互超声连接。POM,只能与POM相互超声。使用不同的材料相互超声，更严重的会有根本无法焊接的现象。相对来讲，半结晶塑胶比较容易出现不易超声或是超声不良。
如果说因产品需求，我们一定要用两种不同的材料来进行超声波焊接，建议将超声结构做成机械互锁式，如下图
　　　

　　　　　　　　　　　　机械互锁式超声波焊接结构设计

不良原因三：超声零件过于潮湿或是零件内掺有玻纤或是其它阻燃剂等化学成分，也会导致超困难或是不良现像

接下来就是大家比较关心的超声线位置与超声质量之间的关系，TONY版也有提过此问题，一起来回顾下

这是当年TONY版提过的，请问是A超声质量好还是B好。
两者的不同之处仅在于A将超声线设计于上盖上。B将超声线设计在下盖上。
不怕的答案是：两者超声效果一样，为什么这样讲呢，且听我细细道来~~~

如果超声设备，超声线设计参数及两零件材料是相同的，那么影响超声质量的就只有超声线与超声波焊头之间的距离了。这个就是我要讲的近场焊与远场焊。
  什么叫近声焊？什么叫远场焊？一般来说，当超声线与超声焊头的距离小于6.3mm时，我们称为近声焊，大于6.3mm时，则称为远场焊。如图：

  　                         近场超声焊接，近程超声焊接

                   　                          远场超声焊接（远程超声焊接）

   一般来讲，像普通的塑胶材料，超声线和焊头距离越近越好，那样更加容易产生焊接，但有些特殊材料则只能使用远场焊来进行焊接，如玻璃，无定形材料。因为使用近场焊容易会合零件产生裂纹或是其它损坏。所以就TONY那题我个人认为单从其超声效果上来看是一样的。没有明显差别。
   超声熔接焊就给各位介绍到这里了，相信各位还有听说过超声紧压焊，超声埋塑焊，超声剪切焊，超声斜坡焊等等，其实原理和超声熔接焊的原理差不多，只是在超声线结构及超声波能量上有些不同，在此，就不做介绍了，以后有用到的朋友，可以和我私下交谈~~^^　13510929282　李工