เชื่อมพลาสติกด้วยอัลตร้าโซนิค ใช้อุปกรณ์อะไรบ้าง ?

ต่อเนื่องจากบทความที่แล้ว หลักการเชื่อมด้วยอัลตร้าโซนิค (Ultrasonic Welding)

เรามาดูกันว่า หากต้องการเชื่อมพลาสติกด้วยอัลตร้าโซนิคแล้ว มันต้องใช้อุปกรณ์อะไรบ้าง โดยเริ่มดูจากภาพรวมก่อน (ภาพด้านล่าง)

เราจะเห็นได้ว่า Generator ส่งคลื่นไปที่ Transducer ซึ่งจะเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล (Electricity เป็น Kinetic Energy)

ฺBooster เป็นตัวขยายความแรง เปรียบเหมือนตัวคอนโทรล Volume ของเครื่องเสียง

มันจะส่งคลื่นไปยัง Horn ซึ่งจะสัมผัสกับชิ้นงาน ทำให้โมเลกุลตรงรอยเชื่อมที่ดีไซน์ไว้ เกิดการสั่นสะเทือน เกิดความร้อนและเชื่อมกันในที่สุด

ภาพแสดงการเชื่อมต่อของอุปกรณ์การเชื่อมอัลตร้าโซนิค

ภาพของเครื่องเชื่อมอัลตร้าโซนิค DUKANE ที่ใช้เชื่อมจริงอย่างแพร่หลายในอุสาหกรรมพลาสติก

โหลดฟรี! ข้อมูลลับ*
ตารางตรวจความเข้ากันได้
ในการเชื่อมของเชื้อพลาสติก

โหลดฟรี!  ข้อมูลลับ*
ตารางตรวจความเข้ากันได้ในการเชื่อม
ของเชื้อพลาสติก

เชื่อมติดไม่ดีอาจไม่ใช่เครื่องเชื่อม ไม่ใช่รอยเชื่อม
แต่เป็นเชื้อโพลิเมอร์ที่ไม่แมทช์กัน ข้อมูลสรุปกว่า หมื่นงานเชื่อมจากอเมริกา จำกัดเฉพาะ 100 สิทธิ์แรกเท่านั้น

เชื่อมติดไม่ดี
อาจไม่ใช่เครื่องเชื่อม
ไม่ใช่รอยเชื่อม
แต่เป็นเชื้อโพลิเมอร์ที่ไม่แมทช์กัน

ข้อมูลสรุปกว่า หมื่นงานเชื่อมจากอเมริกา จำกัดเฉพาะ 100 สิทธิ์แรกเท่านั้น

*ตารางนี้ใช้เฉพาะภายในแผนกวิศวกรของประทานกิจฯเท่านั้น

รายละเอียดของอุปกรณ์เครื่องเชื่อมพลาสติกด้วยอัลตร้าโซนิค

1. Generator

Generator (เจนเนอร์เรเตอร์) เป็นตัวที่เปลี่ยนความถี่ของไฟฟ้าให้เหมาะกับการทำงานของการเชื่อมอัลตร้าโซนิค ซึ่งจะเปลี่ยนจาก 50/60Hz เป็นคลื่นความถี่ที่มักจะใช้กันคือ 15KHz, 20KHz, 30KHz, 40KHz ยิ่งความถี่มาก ก็มีความละเอียดมาก แต่เหมาะสำหรับงานเชื่อมขนาดเล็ก (เช่นชิ้นงานในอุตสาหกรรมการแพทย์) คลื่นความถี่ต่ำ มีพลังงานเชื่อมมาก เหมาะกับชิ้นงานขนาดใหญ่ (เช่นพาร์ทรถยนต์ ประตู กันชน ฯลฯ)

2. Transducer/Converter

Transducer (ทรานสดูเซอร์) เป็นอุปกรณ์ที่ขาดไม่ได้ และเป็นเหมือนหัวใจของการเชื่อมอัลตร้าโซนิค เพราะเป็นตัวที่แปลงพลังงานความถี่ไฟฟ้า เป็นพลังงานกล (Electric to Kinetic Energy) ด้านในจะมี Piezoceramics (ไพโซเซรามิค) ที่ขยายและหดตัวตามคลื่นความถี่ของไฟฟ้า ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวแบบความถี่สูงเกิดขึ้น ซึ่งพลังงาน Kinetic Energy นั้นจะส่งต่อไปยังอุปกรณ์ถัดไปคือ Booster & Horn

3. Booster & Horn

Booster & Horn (บูสเตอร์และฮอร์น) บูสเตอร์และฮอร์น เป็นอุปกรณ์ขยายความแรงของคลื่นอัลตร้าโซนิค โดยที่บูสเตอร์จะมีอัตราการขยายเริ่มตั้งแต่อัตราส่วน 1:1 และเริ่มเพิ่มขึ้นเป็น 1:2, 1:3 ตามลำดับ แล้วแต่ว่างานเชื่อมต้องการใช้พลังงานเท่าไหร่ ส่วนฮอร์น หรือมีชื่อเรียกอีกชื่อว่า Sonotrode (โซโนโทรด) ทำหน้าที่คล้ายกับบูสเตอร์ แต่เป็นตัวที่สัมผัสกับชิ้นงานโดยตรงและส่งพลังงานอัลตร้าโซนิคให้กับชิ้นงานที่เชื่อม ทำให้โมเลกุลของรอยเชื่อม (weld line) ถูกเหนี่ยวนำให้ร้อนและละลายเชื่อมเข้าหากัน ดังที่ได้อธิบายไปในบทความนี้

ว่ากันเรื่องอุปกรณ์ไปแล้ว ผมเชื่อว่าผู้อ่านเริ่มมีความเข้าใจมากขึ้นแล้ว มาดูตอนถัดไปกันครับ หลักการเชื่อมชิ้นงานพลาสติก 5 Steps ด้วยคลื่นอัลตร้าโซนิค

ประทาน มงคลชัยชวาล

ประทาน มงคลชัยชวาล เป็นผู้เชี่ยวชาญเรื่องการเชื่อมพลาสติก โพลิเมอร์ ซึ่งได้ผ่านการเทรนและได้รับการรับรองจากสถาบันการเชื่อมพลาสติกจากสหรัฐฯ หลังจากเรียนจบสาขาฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ที่ซานดิเอโก้ อเมริกา ในปี 2005 ประทานได้ทำงานอยู่ในวงการฉีดและประกอบพลาสติกมาแล้วกว่า 12 ปี และปัจจุบันดำรงตำแหน่งผู้บริหารของกลุ่มบริษัทในเครือประทานกิจกรุ๊ป

Picture of ประทาน มงคลชัยชวาล
ประทาน มงคลชัยชวาล
ประทาน มงคลชัยชวาล เป็นผู้เชี่ยวชาญเรื่องการเชื่อมพลาสติก โพลิเมอร์ ซึ่งได้ผ่านการเทรนและได้รับการรับรองจากสถาบันการเชื่อมพลาสติกจากสหรัฐฯ หลังจากเรียนจบสาขาฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ที่ซานดิเอโก้ อเมริกา ในปี 2005 ประทานได้ทำงานอยู่ในวงการฉีดและประกอบพลาสติกมาแล้วกว่า 12 ปี และปัจจุบันดำรงตำแหน่งผู้บริหารของกลุ่มบริษัทในเครือประทานกิจกรุ๊ป

สาระน่าสนใจอื่นๆ:

แก้ชิ้นงานบิดงอ เสียรูป หลังฉีดง่ายๆ แค่รู้วิธีปรับค่าสำคัญตอนชาร์จฉีดพลาสติก

การฉีดพลาสติก หลังจากขั้นตอนการฉีดและโฮลจนพลาสติกเต็มแม่พิมพ์แล้ว ชิ้นงานที่อยู่ในแม่พิมพ์ยังคงร้อนเกินไปที่จะนำออกจากแม่พิมพ์ จะมีขั้นตอนการทําความ…

แก้ไม่หาย! ชิ้นงานหดตัว แข็งตัว ไม่คงที่ ผิวขุ่น ไม่เงา แก้ด้วยเคล็ดลับการปรับอุณหภูมิแม่พิมพ์

อุณหภูมิของแม่พิมพ์ไม่เหมือนกับอุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นที่ใหลเข้าแม่พิมพ์ แต่เป็นอุณหภูมิของโพรงแม่พิมพ์ที่แท้จริงหลังจากที่คงที่แล้ว

อุณหภูมิแม่พิมพ์มีผลอย่างมากกับการฉีดและคุณภาพของชิ้นงาน โดยส่งผลต่อคุณภาพของชิ้นงานในหลายๆ ด้าน เช่นการแข็งตัวพลาสติก การหดตัว อาจมีผลทั้งทางบวกและทางลบ

อุณหภูมิแม่พิมพ์มีผลกับการฉีดและชิ้นงาน…

วิธีผสมสีเม็ดพลาสติกโดยไม่ต้องพึ่งแรงงานคน

ในการผสมระหว่างเม็ดสีกับพลาสติกใหม่ หรือระหว่างพลาสติกใหม่กับพลาสติกรีไซเคิล จะต้องมีความสม่ำเสมอคงที่ตลอดการผลิต เพื่อให้ชิ้นงานที่ฉีดออกมาคงที่สม่ำเสมอทุกชิ้นงาน

เดิมจะใช้คนทำการตวงหรือการชั่งน้ำหนักให้ได้อัตราส่วนที่กำหนดแล้วใส่ในถังของเครื่องผสมเพื่อกวนให้เข้ากัน แล้วจึงนำพลาสติกที่ผสมแล้วไปเทลงฮอปเปอร์บนเครื่องฉีดเพื่อป้อนให้การผลิตชิ้นงานต่อไป

ซึ่งการทำงานในลักษณะนี้ใช้แรงงานคนจำนวนมากและใช้พื้นที่และก่อให้เกิดฝุ่นภายในโรงงาน ทำให้…

อย่าพลาด!

อัปเดททุกอาทิตย์ สาระที่เกียวเนื่องกับอุตสาหกรรมพลาสติก รวมถึงเทคโนโลยีออโตเมชั่นใหม่ๆ เกร็ดความรู้ต่างๆ ติดตามเราเลยวันนี้


เราไม่มีนโยบาย Spam อีเมลล์ลูกค้า เราคัดเฉพาะบทความที่เป็นประโยชน์เท่านั้น และอีเมลล์จะถูกเก็บเป็นความลับไม่มีการแชร์ออกนอกระบบ