ในความเป็นจริงแล้ว การประยุกต์ใช้งานของคลื่นอัลตร้าโซนิคนั้น มีหลากหลายแบบที่ไม่ใช่แค่การเชื่อมพลาสติกโพลิเมอร์เข้าด้วยกัน แต่ยังมีการ ตัด การเจาะ การล็อค และการยึด ในบทความนี้จะกล่าวถึงเฉพาะขั้นตอนการเชื่อมพลาสติกเป็นหลักการเข้าใจ 5 steps นี้ จะทำให้เวลาเราปรับตั้งค่าการเชื่อม หรือปรับจูน ทำได้ง่ายขึ้นครับ
5 ขั้นตอนการเชื่อมอัลตร้าโซนิค
1
1. Part Loading
คือใส่พาร์ทชิ้นงานเข้าไปใน Jig หรือ Housing ทั้งด้านบนและด้านล่าง ซึ่งเวลาใส่ควรที่จะประกอบให้รอยเชื่อม align หรือ เรียงตรงกันกับที่ดีไซน์ไว้ ไม่วางเกยกัน
2
2. Horn Clamping
คือขั้นตอนของการที่ฮอร์นหรือ โซโนโทรด เลื่อนลงมาแล้วกดชิ้นงานด้วยแรงดันที่เราตั้งไว้ เช่น (20 นิวตัน) ฮอร์นคืออุปกรณ์ acoustic ที่เอาไว้ถ่ายพลังงานคลื่นความถี่สูงอัลตร้าโซนิค ไปที่รอบเชื่อม (weld line) อย่างไรก็ตามในขั้นตอนนี้ คลื่นอัลตร้าซาว์ด (ultrasound) จะยังไม่ถูกปล่อยออกมา จนกว่าแรงกดชิ้นงานจะได้ค่าตามที่เราตั้งไว้
3
3. Ultrasonic Firing
หลังจากทีชิ้นงานประกอบกันด้วยแรงดัน pressure คลื่นจะถูกปล่อยออกมาตามที่ตั้งค่าไว้ เช่น ปล่อยที่ 20kHz ใน 1 วินาที ซึ่งหากเราไม่ได้กดด้วย pressure ไว้ ความถื่สูงที่ปล่อยออกมา จะทำให้ชิ้นงานเลื่อนออกจากกันได้
4
4. Holding
พอคลื่นยิงผ่านรอยเชื่อมแล้ว ในขั้นตอนนี้โมเลกุลของพลาสติกจะเกิดการสั่นสะเทือนและละลาย เป็นช่วงที่เราจะต้องกดต่อไปด้วยแรงดันที่คงที่ เพื่อให้ชิ้นงานผสานกันได้ในระดับโมเลกุล เปรียบง่ายๆเสมือนกับเวลาเราต้องการให้ชิ้นงานสองชิ้นติดกันด้วยกาว เราทากาวเสร็จ เรายังต้องกดให้ชิ้นงานมันติดกันสักพักจึงปล่อย เพื่อให้มันมีเวลาผสานกัน
5
5. Horn Retract & Part unloading
หลังจากพาร์ทชิ้นงานได้ถูกกด hold ไว้แล้วเป็นเวลาตามที่ตั้งไว้ เช่น 3 วินาที ฮอร์นก็จะปล่อยขึ้นกลับไปที่เดิม ผู้ใช้ก็แกะเอาชิ้นงานของจาก Housing ที่ใส่ไว้
หลายครั้งที่ชิ้นงานมีปัญหาเชื่อมติดไม่ดี (underwelded) หรือเชื่อมแล้วแลบ (flashing) คือการตั้งค่าข้อ 2, 3, และ 4 ที่ไม่ถูกต้อง เช่น หากเชื่อมไม่ค่อยติด บางครั้ง step 2 : Horn clamping กดงานด้วย pressure ที่ไม่พอ ทำให้แม้ว่าคลื่นอัลตร้าโซนิคยิงออกมาแล้ว ก็ยังไม่สามารถเชื่อนสมานได้ดีที่สุดเห็นไหมครับ จริงๆ ไม่ได้มีอะไรซับซ้อนมากเลย หากเราเข้าใจขั้นตอนและที่มาที่ไป การเชื่อมพลาสติกและการปรับค่าก็สามารถทำได้อย่างมั่นใจครับตอนต่อไป เรามาดูเรื่องนี้กันครับ รูปแบบรอยเชื่อมต่างๆ ซึ่งถือว่าเป็นหัวใจของการเชื่อมเลยก็ว่าได้ หากไม่อยากพลาด อย่าลืม subscribe อีเมลล์ list ของเราด้านล่างด้วยนะครับหรือหากคุณมีโปรเจ็กต์ที่ต้องการจะเชื่อมพลาสติกเข้าด้วยกัน หรือพลาสติกเข้ากับอย่างอื่น แล้วไม่รู้จะเริ่มตรงไหน สามารถติดต่อและปรึกษาฟรีกับเรา รวมจนถึงทดลองเทสการเชื่อมฟรีด้วย ได้ที่ลิ้งค์นี้https://patankit.com/plastic-welding-cutting-and-assembly/