超音波塑胶熔接/焊接(Ultrasonic Welding)的原理基本上就是把声音转换成热能的一种加工方法。
它基本上是由发声器产生20KHZ或15KHZ的高频率信号，通过固定于超音波机器上的【能量转换器焊头(HORN)】直接接触于塑胶制品的工件上，藉由高频振动使得工件内的分子发生剧烈摩擦而产生局部高温，当温度高于塑胶的熔点就会融化塑胶，等熔融的塑胶冷却后就会重新固化黏合以达到熔接的效果。这就是为什么超音波操作时都会听到「啾！」的声响，这就是振动的声音。
操作超音波机器时除了需要声音转换为热能外，通常还得施加一定的压力于工件上，所以机器上面会有一气压缸，施加压力的目的，一来可以加压埋植物品以加速其埋入塑胶工件或是接合两个不同的塑胶工件；二来可以给予持续的压力直到熔融的塑胶冷却重新定型，可以避免熔接的两个工件因熔接未完全就移除压力而造成的松脱。
【超音波熔接】通常是用来将两个固态物件熔接在一起，而不需要使用到任何的溶剂及黏着剂，其优点是：
- 可以大量生产。
- 品质稳定。
- 成本降低。
在电子产业中也常见其应用，不过超音波熔接是属于不可逆的一种工法，所以通常运用在不需要再被拆开的机构上面，也可以用来保护不可以被使用者拆开的产品上面，最常见到的应用有：
- 熔接两个一样材质的塑胶件。比如说将锂电池的上下壳密封在一起与密封电源供应器的机壳。凡是不想让使用者打开的东西都可以透过超音波的加工密封。
- 将不同的塑胶融合在一起。比如说将压克力的透明镜片黏合到ABS或PC的塑胶壳成为一个工件。
- 将金属部件固定于塑胶上。比如说小型印表机的撕纸刀片。
- 将机械母螺丝(screw insert)熔接埋植于塑胶柱中。
- 用来切除多余的塑胶结构。
其他更多关于超音波在工程上的应用可以参考【简介各种超音波(超声波)的不同应用】一文。
延伸阅读：
影响塑胶自攻螺丝扭力的因素
瞭解超音波熔接机的操作与参数
超音波熔接 ─ 埋植螺丝塑胶柱破裂的可能原因
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请问188金宝搏苹果下载 大，若使用相同金属(Ex.铜对铜 or 铝对铝)进行超音波熔接，这样于熔接面会有 IMC 产生吗? 感谢您
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阿杰，
IMC为两种以上金属的共化物。
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您好，最近遇到PC材料的上下盖用超音波熔接后，塑壳用铁球球击测试，PC塑壳就破裂了，但在未熔接前，PC塑壳球击是完全不会破裂的，请问超声波的传动，有可能会去破坏到塑壳的塑胶特性，导至塑壳较脆吗?之前是否有遇过相动案例呢??谢谢
Reply
小P,
正常情况下超音波熔接是不会破坏PC材质特性的，就算会也只会出现在熔接的地方，而且是加热重新熔融改变机构。
另一个超音波容易造成的问题则来自超音波作业时horn头下压时压伤制品或制品受力不均导致变形破坏结构，你应该检视你的承载制品的水平治具是否可以完全承受或卸除horn头下压的压力，不会使得你的制品在horn头下压时产生变形。
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想问焊头太热该怎们办呢?
Reply
小白,
这不是该去问超音波设备的厂商吗？
你应该要先瞭解为何会太热？太热会有什么问题？多少温度叫做太热？
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ABS材料熔接后美纹线发亮，部分区域起鼓伴有溢胶，不知道怎么解决
Reply
请教各位大大, 我的产品前后两面要超的面比左右两面要高, 请问超音波模具要如何来制作,理论上应该是上模要根据不同的区块来做放大缩小吧?可是很少有模剧厂会做此种模具,事实上此种音波面不在同一高度的设计很常发生,谢谢各位的指导
Reply
小陈,
原则上超音波的治具可以依据产品的形状来洗出相对应的形状，以达到压合的目的，或是分多次压合，但是建议谘询超音波厂商以得到最佳超音波能量的传递效果，否则容易有能量不均匀的现象产生。
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你好
请问不同熔点的POM (165度 VS.190度)对于熔接效果是否会有影响? 还是可以靠机器参数来克服?
谢谢
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iNNoDK,
不同的塑胶熔点当然会影响熔接的效果。
超音波的震动就是能量的累积(时间及频率)，熔点越高的塑胶就需要较高的能量来融化。
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想问一条熔接线是多少mm的呢?
Reply
想问如果超音波放置的桌子不平整，在打超音波的时候两个工件也会不平整呢?，也会造成熔接不平均呢?，还有想问如果要做到防水的IP67，ABS塑胶壳最好要做到几条熔接线呢?，想问一条熔接线是几mm呢?
Reply
小白,
1.超音波熔接时桌子不平整，如果焊接时晃动，确实会影响品质，但是应该不严重，不过还是建议安装在结实的桌面上，担心晃动过巨会压偏。
2.防尘的超音波熔接线一般建议最好两条以上
3.设计上单独靠超音波熔接想达到防水，失败的机率应该很高，部件越大熔接线越长，则不良率越高，虽然可以靠防水条之类的设计来垫高「水」侵入的门槛，但是空间上通常不允许，而且超音波熔接的密合度在使用一段时间后失效率也很高，长期信赖度不佳，尤其是有抗振动需求的产品，通常不管怎么做就是无法达到100%良品，一般要搭配橡胶或是防水胶。
4.设计上的尺寸建议谘询超音波的厂商或其他前辈。
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想问如果桌子不平整，超音波溶解两个工件，工件也会溶解不平整吗?
或是溶解不均匀吗?
Reply
想问超音波溶解。会把电子零件打坏掉嘛!?
Reply
小白，
建议你先了解何谓「超音波溶解」？
超音波就是靠振动来产生热能，所以要看你的零件如果离震源过近，是否可以耐震？
另外超音波熔接还得靠压力，检查零件是否有干涉压伤可能也是重点。
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请教 是否可以把超音波热熔拿来当作像热压一样铆开塑胶柱固定上下件
例如下件是塑胶 上件是金属板 塑胶柱突出金属板后用超音波热熔把塑胶柱融开后压住金属板 还是这样用热压即可?
如果都可以做到 用热压与超音波热熔在这样的应用中哪一种比较推荐 原因如何? 感谢!
Reply
Alexyoyu,
超音波热融比较适合金属与塑胶的结合，因为超音波通常是透过金属作用在塑胶上，只要控制好频率即时间与压力，它比较容易控制塑胶融化的区域与尺寸，较常用在有外观需求的物件，因为超音波熔接的位置可以藏在金属底下看不见的地方。
热压比较适合融化塑胶与塑胶，与金属件结合时通常採用融化塑胶后包覆金属的方式进行，其融化塑胶的尺寸较难控制，通常会被使用在无外观需求且尺寸较不要求的地方。
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请问有相关的国际规范吗?
例如在甚么参数之下,相对塑材的熔接条件.
Reply
Donlong,
不是什么工艺都有国际规范的，而且就算有，价钱不便宜，因为使用的人少，费用就贵。
再说了，你想要那一方面的国际规范？允收标准？制程规范？这些应该都可以自己定吧！
Reply
你好,
我在找超音波熔接相关资料的时候发现下面那个网站
完全复制贴上你的文章
不知道你是不是有授权给他呢?
然后非常谢谢你的相关文章介绍
刚出社会有很多学校没学过的知识
真的受益良多, 谢谢:D
Reply
Aubrey,
谢谢您的通知。
Reply
熊大您好, 不晓得您有没有看过防水的超音波熔接设计塑胶壳? 像是我目前在设计的塑胶壳是200mmX70mm的大小, 有考虑您说的两层榕接线的设计(排熔接线的肉区够宽可以排两条), 只是怕会不会有哪个区域没融到的状况造成漏气漏水(我们需求IP65) 不晓得关于熔接密闭性的可靠度如何?
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小高,
如果担心超音波无法达到完全防水的效果，建议你预设计可以添加防水胶的地方。
经验显示纯粹使用塑胶超音波熔接的良率可能无法百分百可以达到IP67以上，但IP65还是有机会，不过建议为自己留一手，有备无患。
Reply
假设使超音波，要使一个物质密合。温度会再多少上下呢!?
还有这个物质会有亮点出现。想问超音波上面黏甚们胶带能不易融解胶带。并可以使物质产生溶解呢!?。
Reply
小白，
建议你先了解一下超音波的原理。
1. 一般超音波在室温作业，但个人认为温度应该多少会有一点点影响，这个得视材料特性而定。
2. 不了解你的「这个物质会有亮点出现」是什么意思？
Reply
请问 狂人
除了使用超音波融接跟热融接还有甚么办法不让使用者拆开我的外壳。但是又可以大量生产。
Cloud
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Cloud,
1. 涂胶
2. 利用单方向性的倒勾机构
不过这些都会增加生产的困难度
Reply
工作狂人 您好！
请教您，两片PP材质板子，经过超音波熔接，黏着性还是不足，有什么黏胶介面可以帮助紧固，还是什么地方要注意。谢谢
Reply
文豪，
Sorry!这个爱莫能助。
Reply
1，请问尼龙加玻纤30%能够超音波熔接吗？
如果可以熔接，那么熔拉的状况（与ABS相比）好吗？
2，同样的问题，如果是PC加玻纤30%呢？
3，同样的问题，如果是PBT加玻䊹30%呢？
Reply
Arming,
建议你直接询问塑胶粒供应商，或是自己做一些实验看看，一般含纤的塑胶超音波熔接效果都不好，如果只是要埋值螺母应该还好。
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你好 ，请问喷漆后的塑胶表面 ，因为超音波溶接后 ，造成表面损坏 ，是否有保护的方式 ，已经试过铁佛龙胶带，但结果胶带黏在塑胶上 …是买错吗 ？
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菜鸟,
这个个人没有研究，也未遇到这样的问题。
Reply
188金宝搏苹果下载 ,
谢谢您的回覆。
我的IC已经是在产品的中心了，无法有更佳的位置可选了，IC距离外壳边缘(超音波之处)约1公分处。
所以我现在仅有的改善方法是加缓冲材料吗?有建议何种材质的缓冲材料?加在哪里?
很期待您的回覆，谢谢!!
Reply
文;
缓冲材基本上是用来隔离IC，也就是电路板与塑胶之间的接触，所以如果可以的话要在电路板与塑胶接触的地方放上缓冲材。
另外，有没有看看为何IC会被震坏，是IC内部？还是銲锡？然后找出加强的方法。
还有超音波是否一定需要那么大的能量，时间能不能短一点？
Reply
嗨，您好。
想请教一下，是否有可能或什么样的原因会造成，产品塑胶外壳经超音波熔接后，导致产品内部的IC功能毁损?
是否有什么样的方式可以避免IC损毁?
Reply
文,
超音波熔接靠的就是超音波高频振动产生能量，所以如果IC连接连动到超因波的震源，就有机会被破坏，只是这IC也太脆弱了吧！
超因波的距离越远其功率就会越低，所以把IC放远一点，或是中间有什么可以缓冲的材料都可以将低超音波的伤害。
Reply
hello
我想请教一下
我有两个中空圆柱体 想做超音波熔接(一个长约71mm 一个约20mm 都是pc材 肉厚2.0mm) 需要防水
导融线设计在20mm壳上 上下两壳设计成圆形段差面做定位与超音波融接 (导融线在内层断差面上)
请问这样有办法做超音波熔接吗?
不会不有horn头加压时受力不均的问题? 而导致超音波线融接时跑掉?
会这样问是因为 下壳较长 怕模具比较难定位 加压时下壳变形
Reply
kt;
1. 建议你先找做超音波horn头的厂商先评估一下你的设计是否可行，因为这个超音波头要很大，功率也要考虑。
2. 要防水的话，一般建议只少要有两圈以上的熔接线设计。
3. 只有2.0mm厚度，如果没有用治具定位确实会变形，最好可以使用治具定位。
Reply
想请教一下~
近期有产品使用到塑胶件超音波熔接的制程
发现2个熔接的塑胶件，如果表面有喷漆处理，超音波熔接会产生不牢固的状况发生~
请问这种情况除了熔接面遮喷的解决办法之外，能否增加熔接线面积或熔接线肉厚高度改善黏着牢固性?
Reply
Hanchi;
超音波熔接是将两个各自独的元件熔焊在一起，如果熔接的表面有无法熔接的材质，理论上一定会影响熔接的效果，
增加熔接线的面积会有帮助，但效果应该有限，这个要取捨。
Reply
工作狂人 想请教您
备有环氧树酯胶的PI膜 能以超音波熔接方式与PA塑料融合吗?
Reply
yc;
这个没有实际做过，建议你请教一下超音波的制造商，或拿些样品实际试看看。
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有照之前的机器频率去制造焊头吗?
Reply
工作狂人….想请教您..
最近遇到一个超音波问题. 之前模具坏了现重开一副模具后 ..现在装上去 都熔接不起来耶…一样有”啾 “的声音… 但是 我们用小副的模具去压就可以压合….后来模具移到别台机台去压合 ..结果也 熔接不起来来… 这跟什么单向电 三向电 压 会有关 系吗??
Reply
vicky;
建议你想想超音波的原理，然后再看看为何新的治具会有较差的结果。
如果还是不行，找超音波或是作horn的厂商量测能量传递吧!这样比较快。
Reply
想请问一下有关于停震装置一些问题
使用上模为20KHZ
那一般停震装置有所谓正负公差值?
如果有数剧大概会介于多少呢
Reply
冷冰;
这个可真的难倒我了!
看看有没有这方面的专家跳出来解答吧!
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