Aochuang Machinery の ABS プラスチックの超音波溶接に特化したソリューション

I. 一般原則

1.1 目的

このソリューションは、ABS (アクリロニトリル ブタジエン スチレン) プラスチック ワークピースの超音波溶接プロセス用に特別に配合されています。主な目的は、高強度、高シール性、バリのない-、変形のない-精密溶接を実現することです。-これにより、溶接シームの機械的特性が母材に近くなり、構造の安定性、美的外観、防水/防塵性の要件を満たしながら、自動化された大量生産との互換性を維持して効率を向上させ、消耗品のコストを削減できます。

1.2 適用範囲

純粋な ABS または ABS + ガラス繊維 (GF) 改質材料で作られた小型および中型のプラスチック部品に適用できます。-用途には、電子/電気エンクロージャ、自動車内装部品、玩具、日用消費財ハウジング、プラスチック パイプ インターフェース、医療用プラスチック付属品などがあります。平らな継ぎ目、不規則な継ぎ目、シールされた継ぎ目、構造的な溶接継ぎ目を含む、さまざまなタイプの継ぎ手と互換性があります。それはないABS と他の互換性のないプラスチックとのハイブリッド溶接に適用できます。-

1.3 コアプロセスの利点

高速：1 回の溶接サイクルは 1 ～ 5 秒で、大量生産の組立ラインに最適です。-

環境に優しい-:接着剤、溶接棒、溶剤は必要ありません。化学残留物はありません。

美的品質:バリのない美しい溶接継ぎ目。熱影響部 (HAZ) が小さく、明らかな変形や変色がない。

高性能:溶着強度が高く、シール性に優れています（水圧・空気圧リークテストに合格）。

高い安定性:高度に自動化された装置、シンプルな操作、一貫したプロセス品質。

II. ABS材料の溶接特性の解析

材質の互換性:ABS は、ガラス転移温度が約 . 90 ～ 100 度、融解温度が 210 ～ 240 度の熱可塑性プラスチックです。振動の摩擦熱により材料を素早く溶かして接合するため、超音波溶着との相性が抜群です。

重要な考慮事項:ABS にはブタジエンが含まれているため、優れた靭性が得られます。ただし、過熱による炭化や黄変を防ぐために、振幅と圧力を制御する必要があります。表面の汚染物質（油、離型剤、水分）は溶接強度に直接影響を与えるため、厳密な前処理が必要です。-

ジョイント設計要件:特定のエネルギーディレクター構造には、振動エネルギーを集中させ、溶接効率と品質を向上させることが求められます。

Ⅲ． -溶接前の準備

3.1 ワークピースの前処理-

表面のクリーニング:溶接部分をイソプロパノールまたは無水エタノールで拭き、油、ほこり、離型剤、指紋を取り除きます。清潔な環境で 10～15 分間自然乾燥させます。-その後は素手で溶接面に触れないようにしてください。

湿気の除去:肉厚の厚い ABS 部品や吸湿性の ABS 部品の場合は、溶接中の気泡や気孔を防ぐため、80 度の恒温オーブンで 2～4 時間予備乾燥してください。-

ワークピースのスクリーニング:亀裂、変形、ショートショット、寸法偏差のある部品は不合格となります。溶接面の隙間は0.1mm以下としてください。

3.2 接合構造設計（コア要件）

ABS 溶接では、エネルギーを集中させてバリを防ぐために、エネルギー ディレクタが優先されます。

標準エネルギーディレクター:断面は三角形-、高さ0.3～0.8mm、底幅0.5～1.0mm。標準的な構造部品やシール部品に適しています。

せん断ジョイント:高度な密閉要件に推奨されます。-側壁の摩擦によって溶ける部分に段付き締まりばめを採用し、優れたシール性を実現します。-

ラップジョイント:薄肉部品に適しています。-ラップ幅は3～5mm。エネルギーディレクターは必要ありません。低強度/装飾溶接に使用されます。-

3.3 機器と工具の準備

機器の選択:

小型/中型部品: 15KHz / 20KHz マシン (1200W ～ 3200W)。

精密/小型部品: 28KHz / 35KHz 高周波機械-。

治具（治具）製作：アルミニウム合金またはベークライトを使用して専用の位置決め治具を作成します。ワークをぐらつきなく確実に保持します。ワークへの傷つきを防ぐため、治具表面に「逃げ」（クリアランス）を施します。

デバッグ:周波数と振幅を校正します。機器が安定した共振状態にあることを確認してください。空気圧システムと電子システムをチェックします。 -機器を 5 分間予熱します。

3.4 環境要件

清潔でほこりのない、換気された環境を維持してください。{0}温度: 20〜28度;相対湿度: 40% ～ 60%。オペレーターは静電気防止用の手袋とマスクを着用する必要があります。-

IV.超音波溶接プロセスのパラメータ

4.1 コアパラメータ設定 (ABS 固有)

4.2 パラメータのデバッグ原則

優先度：最初に溶接時間と振幅を調整します。目標は、バリや変形のない十分な溶解です。

プレッシャー：表面の損傷やバリを防ぐため、過度の圧力を避けてください。圧力が不十分であると、溶接が「冷えた」または弱い溶接になります。

ホールドタイム:溶融した材料が完全に固まり、スプリングバックや亀裂が発生するのを防ぐために十分な保持時間を確保してください。{0}

V. 標準化された操作手順

読み込み中:ABS 部品を固定具に配置します。溶接面が隙間やずれがなく面一であることを確認してください。

確認：機器のパラメータ (周波数、電力、振幅、圧力、時間) がプロセスシートと一致していることを確認します。

試し溶接：3 ～ 5 個の試運転を実行します。品質基準が満たされるまでパラメータを微調整します。-

生産溶接:デバイスを起動します。溶接ホーンが下降し、振動が発生し、設定時間後に停止し、保持（冷却）段階に入ります。

VII.トラブルシューティングと修正措置

Ⅷ.安全運用基準

オペレーターは専門的な訓練を受け、機器のプロトコルに精通している必要があります。

安全区：作業中は絶対に溶接ホーンと治具の間に手や頭を置かないでください。

検査：電気配線、空気圧システム、ホーンの締まり具合を定期的にチェックしてください。

換気：溶接中に発生する少量のプラスチックの煙を排出するために、換気が活発であることを確認してください。

シャットダウン:シフト後は電源と空気供給を切ってください。作業エリアを掃除します。

IX.設備のメンテナンス

毎日：ホーン、治具、機械の表面を掃除します。空気漏れがないか確認してください。

毎週:機器の周波数を確認し、圧力/時間設定を校正します。すべてのネジを締めます。

毎月:ホーンを分解して残留物を取り除きます。トランスデューサーとブースターに損傷がないか確認してください。老朽化した部品を交換します。

四半期ごと:プロセスの安定性を確保するためのパワー、振幅、周波数の専門的な校正。

X. 最適化と緊急対応

最適なパラメーターを追跡するために、パーツごとに専用のプロセス アーカイブを確立します。

バッチの欠陥:大量欠陥が発生した場合は、直ちに生産を停止してください。再開する前に、材料の品質、表面処理、パラメータ、および治具の位置合わせのトラブルシューティングを行ってください。

不規則な部分:複雑な形状の場合は、カスタマイズされたホーンと固定具を使用して、装備と品質を向上させます。