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초음파 발진기

초음파 용착의 원리

초음파 용착은 플라스틱 자체의 초음파 진동에 의한 발열, 연화, 용융 현상에 따라 2개의 플라스틱 접합면이 밀착하여 그곳에 확산 작용이 일어나 용착이 이루어진다. 즉, Generator에서 발생된 전기적 에너지가 진동자에서 기계적인 에너지로 변환되어 메인혼 (Booster)과 공구혼(Tool Horn)을 통해 진동을 진폭시킨 후 가공물의 접합면에 강한 마찰열을 발생시킴으로서 접합면이 용해되어 강한 분자적 결합이 이루어지는 현상임.



초음파 플라스틱 용착기의 작동원리

  • 초음파 플라스틱 융착기는 열가소성 플라스틱과 플라스틱, Film과 Film, 합성섬유 등 초음파를 이용하여 신속하고 청결하게 효율적으로 용착하는 방법입니다.
  • 초음파 플라스틱 용착기는 100~250V, 50~60Hz의 전원을 Power Supply를 통해 15,000Hz와 40,000Hz의 전기에너지로 변환시키고 이것을 다시 Converter를 통해 기계적 진동 에너지 바꾼 후 Booster로 그 진폭을 조절합니다.
  • 이렇게 하여 형성된 초음파 진동에너지가 혼을 통하여 용착물에 전달되면 용착물의 접합면에서 순간적인 마찰열리 발생하여플라스틱이 용해 접착되어 강력한 분자적 결합이 이루어집니다.
초음파 용착의 원리 초음파 용착의 원리

대표적인 열가소성 수지의 초음파 용착 특성

대표적인 열가소성 수지의 초음파 용착 특성
재료 근거리용착 원거리용착 스테이킹 인써팅 스포트웰딩
아몰퍼스 수지
ABS E G E E E
ABS/폴리카보네이트 E TO G G G E TO G G
아크릴 G G TO F F G G
아크릴타중합체 G F G G G
셀룰로이스 F TO P P G E G
폴리피니렌산화물 G G G TO E E G
폴리아미드 - 아미드 G F
폴리카보네이트 G G G TO F G G
폴리스티렌 E E F G TO F F
고무함유 폴리스티렌 G G TO F E E E
폴리설폰 G F G TO F G F
단단한 PVC F TO P P G E G TO F
SAN E E F G G TO F
아몰퍼스 수지
ACETAL G F G TO F G F
FLUQROPERYMER P
나일론 G F G TO F G F
폴리에스터 G F F G F
폴리에치렌 F TO P P G TO F G G
폴리메틸페틴 F F TO P G TO F E G
폴리페닐렌설파이드 G F P G F
폴리프로피렌 F P E G E

* E:아주 좋음(우) G:좋음(양) F:나쁨(가) P:아주 나쁨(불가)

* 탄소함유량은 고분자질량에 의해 용착이 어렵다.

* Poly carbonate에서는 습기가 용착을 어렵게 한다.

혼의 형태에 따른 진동속도와 피로

혼의 형태에 따른 진동 속도와 피로

용착부위의 산 설계 방법

  • ㆍ용착 부위의 산설계로 초음파 에너지를 빠르게 집중시켜 용융시키는데 그 목적을 둔다.
  • ㆍ용착산의 크기 결정
    • - 높이 : 용착산이 위치할 부분의 폭이 1/10정도
    • - 기본폭 : 용착산의 높이에 2배정도
  • ㆍ용착산 설계가 부적합할 경우
    • - 용착산이 적을때
    • - 강한 용착을 위한 충분한 용융약을 얻지 못한다.
    • - 사출 성형시 용착산의 형상이 잘 나타나지 않는다.
용착부위의 산 설계 방법