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利用高週波誘電加熱,把PVC,PU,TPU等皮料膠合,是高週波應用最廣泛的項目之一
就是因為應用太普遍了,反而一些小細節往往被使用者忽略,甚至機器製造者也不甚明白
本文就將高週波熔接時,皮料溫度之變化以及調整對策以圖示說明
將高週輸出接於上電極及下電極板
介於兩電極中間的皮料成為一個介質,作用好比一個電容器一樣
因此誘電加熱(Dielectric Heating)又被稱為介質加熱
上圖所示電磁場虛線區域內的介質,都會被高週波迅速加熱
理論上此虛線部份的皮料裡外溫度是一致的
但是.........
由於上下電極板是由金屬製造,又與皮料緊密接觸使得熱量快速散失
因此形成皮料內部溫度高於上下表面的特殊現象,即Tmax>T1>T2
兩片皮料溶接作業時,我們需要的是皮料與皮料接觸的地方溫度最高,而皮
料上下與上下電極接觸面溫度越低越好,因此使用高週波溶接符合此需求
使用熱壓機溶接皮料時,溫度分怖剛好與高週波相反,T1>T2>Tmax
亦即皮料表面溫度高於中心溫度,使得溶接作業相當困難
但由於下電極板體積大於上電極,溫度散失較上電級極快,再加上接地效應
的結果,使得皮料上表面溫度高於下表面溫度T1>T2,而Tmax點不在兩皮
料接觸面上,而是有點往上偏移,使得溶接不良現象發生
在下平板與皮料之間置入一片薄的絕緣紙,就可將皮料下方往下平板散失的熱量隔離
如此一來T2>T1,而Tmax也會朝兩皮料中間移動
絕緣紙的厚度須與皮料厚度適當匹配,才能得到最佳溶接品質
所以絕緣紙的作用不只是單純防止模具發生火花而已
如果絕緣紙厚度太厚,則會如上圖所示Tmax太往下移,因此也無法得到最佳溶接效果
另外如果要將厚料合成皮料成型或壓紋加工時,此時被成型材表面裡面均需要高溫
我們可使用矽膠當上下成型模具,因矽膠屬高週絕緣材也耐高溫,被成型材溫度均無法向上
下散失的結果,導致上圖所示被成型材上下面與矽膠模接觸部份溫度最高,而材料中心溫度反
比表面而略低一點,因此只適合單片材成型,不適合兩片材熔接加工...
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