新產品技術發表

與歐美技術同步全自動調頻超音波塑膠熔接機

與歐美先進技術同步的新一代超音波系統

京華超音波公司歷經5年研發,於2012/6月推出的新一代超音波系統,採用全橋IGBT模組做為功率轉換元件以取代傳統功率晶體,改善傳統超音波系統負載熔接特性、負載振幅維持率及焊頭起振特性,提高產品熔接品質。配置在京華超音波的塑膠熔接機、金屬熔接機系列產品上,可提升高品質的超音波熔接技術及服務,此技術之開發成功,讓京華超音波在高端之超音波應用上,完全與歐美Branson、Duken、Telsonic、Rinco、KLN、Mecasonic一流品牌,技術同步,領先台灣及中國同業至少10年以上。

京華超音波公司董事長李清分表示,新一代超音波系統的優勢是更換超音波焊頭時,自動控制諧振頻率,免手調頻率及避免焊頭溫升導致頻率偏移。採用全橋IGBT模組取代傳統功率晶體,提高switching時的電流及轉換效率,使超音波振動子約提高15%振幅量,與傳統系統配置相同增益比的booster時可得到較高振幅,焊頭設計增益比可適度下降,得到較佳的熔接效果及增長焊頭壽命。以IGBT最大導通直流電壓及由小變大的脈波寬度,搭配脈波由小變大的時間,觸發IGBT switching,可降低超音波起振時的高壓,相對降低焊頭起振時的顫抖。新系統後級諧振線路阻抗,匹配於負載時的特性,其負載熔接時的振幅會比空載時提高約15%。

新超音波系統介紹

新一代超音波系統將配置於京華超音波公司塑膠熔接機、金屬熔接機系列產品、為業界提供高品質的超音波熔接技術及服務。

新超音波系統與傳統系統差異性及特點說明

項次 新超音波系統 傳統超音波系統 新系統優勢
諧振頻率控制 超音波頻率相位自動鎖定技術 手動調頻線圈調整
  1. 更換超音波焊頭時,自動控制諧振頻率,免手調頻率。
  2. 避免焊頭溫昇導致頻率偏移,影響熔接特性。
超音波switching主功率元件 全橋式IGBT模組 多顆功率晶體並聯
  1. 採用IGBT模組改善多顆功率晶體並聯後, switching時,每顆功率晶體開關速度不同而燒毀。
  2. IGBT模組耐電流特性較佳。
  3. 縮小switching線路體積。
  4. 提升switching轉換效率。
超音波switching線路 電源單相全橋式交換線路 電源單相半橋式交換線路
  1. 採用全橋式交換線路,提高switching時的電流及轉換效率,因此可在輸出變壓器圈數比較低時,使超音波振動子得到較高的振幅,與傳統系統比較約高出15%的振幅量。
  2. 因有以上特性因此:
    1. 與傳統半橋系統配置相同增益比之 booster時可得到較高振幅,焊頭設計增益比可適度下降,得到較佳的熔接效果及增長焊頭壽命。
    2. 熔接需高振幅場合時以相同焊頭及相同增益比booster下,可比 原系統提高15%的振幅量。

新超音波系統由於以上所述的特殊設計技術,因此具備以下特點新超音波系統十大特點:

  • 自動超音波焊頭頻率控制、免調焊頭諧振點
  • 特殊線路設計,補償負載熔接振幅,提高熔接能力
  • 採用全橋式IGBT模組作為功率驅動元件,提升耐用性
  • PWM技術,控制超音波振幅、50%~100%線性調整
  • PWM技術,控制超音波起振特性,降低高壓起振時焊頭的抖動以保護焊頭
  • 9段超音波斜率起振控制,以適應不同特性焊頭
  • LCD顯示超音波頻率及振幅百分比,一目瞭然
  • 超音波頻率偏移及高電壓過載保護
  • 自動控頻技術,避免焊頭溫昇導致頻率偏移,影響熔接特性
  • 開機自動超音波檢測
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