Tại sao hàn siêu âm không đạt? Nguyên nhân và cách xử lý
Hàn siêu âm không đạt là sự cố phổ biến trong các dây chuyền gia công nhựa nhiệt dẻo. Máy vẫn phát sóng, khuôn hàn/đầu hàn (Horn) vẫn dập xuống nhưng mối hàn lại bị bong tróc, không kín khí, nứt vỡ hoặc nhựa bị cháy.
Sự cố này không đồng nghĩa với việc máy hàn siêu âm bị hỏng. Trong hơn 80% trường hợp thực tế, nguyên nhân xuất phát từ sự mất cân bằng giữa vật liệu nhựa, thiết kế gờ hàn, chất lượng khuôn gá hoặc thông số cài đặt.
Bài viết này từ Namsonic sẽ giúp bạn chẩn đoán chính xác nguyên nhân và cung cấp bảng hướng dẫn xử lý lỗi chi tiết theo chuẩn kỹ thuật.
1. 4 Nguyên nhân khiến hàn siêu âm không dính hoặc mối hàn yếu
Khi kết quả hàn không đạt yêu cầu, bạn nên kiểm tra hệ thống theo 6 yếu tố cốt lõi dưới đây:
① Vật liệu nhựa không tương thích hoặc chứa phụ gia
-
Grade nhựa khác nhau: Cùng tên gọi là PP hay ABS nhưng khác grade (chỉ số chảy MFI khác nhau) sẽ cần mức năng lượng hàn hoàn toàn khác nhau.
-
Tỷ lệ nhựa tái chế cao: Nhựa tái chế nhiều lần làm suy giảm liên kết phân tử, khiến mối hàn giòn và dễ bung.
-
Phụ gia bôi trơn / Sợi thủy tinh: Nếu nhựa chứa >30% sợi thủy tinh hoặc nhiều chất chống cháy, khả năng truyền sóng siêu âm sẽ giảm mạnh.
② Thiết kế đường hàn thiếu gờ dẫn năng lượng (Energy Director)
Sóng siêu âm cần một điểm tập trung nhiệt độ để làm nóng chảy nhựa tại mặt tiếp xúc. Nếu thiết kế hai bề mặt phẳng ép chặt vào nhau mà không có gờ dẫn năng lượng, năng lượng sẽ bị phân tán ra toàn bộ sản phẩm gây hở mối hàn hoặc cháy bề mặt.
③ Đặt sai thông số máy hàn (Thời gian, Lực ép, Biên độ)
-
Năng lượng / Thời gian hàn quá thấp: Nhựa chưa kịp nóng chảy hoàn toàn làm mối hàn không dính, dễ bung.
-
Năng lượng / Lực ép quá cao: gây các hiện tượng như nhựa bị đẩy tràn ra ngoài, cháy hoặc biến dạng nhựa, nứt sản phẩm, Mối hàn bị quá sâu, bề mặt sản phẩm bị ảnh hưởng, sản phẩm không đồng đều giữa các lần hàn
Vì vậy, không nên chỉ tăng công suất hoặc tăng thời gian hàn khi sản phẩm chưa đạt. Cần xác định đúng nguyên nhân trước khi điều chỉnh.
④ Khuôn hàn/Đầu hàn (Horn) và Khuôn gá (Jig) không đồng bộ
- Khuôn hàn/đầu hàn/Horn gia công sai tần số cộng hưởng: Horn siêu âm phải được tính toán chuẩn theo dải tần số máy (15kHz, 20kHz, 35kHz) - được quy định theo chuẩn quốc tế của dòng máy siêu âm. Nếu gia công sai tần số, năng lượng truyền vào nhựa sẽ bị suy giảm mạnh, làm mối hàn không dính; gây báo lỗi quá tải (Overload), hoặc gây hỏng hóc cho hệ thống siêu âm (hỏng máy phát nứt vỡ đầu phát..)
- Biên dạng Horn không khớp với sản phẩm: Bề mặt Horn phải ôm sát biên dạng chi tiết nhựa. Nếu lệch vát hay bo góc không chuẩn, lực ép và năng lượng sẽ dồn cục bộ làm cháy/nứt nhựa tại điểm đó, trong khi các vị trí khác lại chưa đủ nhiệt để dính.
- Đồ gá (Jig) thiếu độ cứng vững: Khuôn đỡ bên dưới nếu thiết kế thiếu điểm tựa sẽ làm triệt tiêu lực ép, khiến sóng siêu âm bị phân tán thay vì tập trung vào đường hàn.
2. Bảng tra cứu lỗi hàn siêu âm thường gặp và Cách xử lý nhanh
|
Hiện tượng lỗi |
Nguyên nhân kỹ thuật cốt lõi |
Hướng xử lý khuyến nghị |
|
Mối hàn không chắc / Dễ bung |
• Năng lượng truyền vào gờ hàn chưa đủ. • Áp lực dập hoặc thiết kế gờ dẫn (Energy Director) chưa tối ưu. |
• Rà soát và cân bằng lại giữa thời gian phát sóng và lực ép khí nén. • Khảo sát lại kết cấu gờ dẫn năng lượng trên bản vẽ chi tiết. 👉 Nên chạy thử mẫu trực tiếp trên máy để căn chỉnh thông số tối ưu. |
|
Sản phẩm bị cháy |
• Năng lượng siêu âm tập trung quá mức tại điểm tiếp xúc. • Chu kỳ phát sóng không phù hợp với độ dầy thành nhựa. |
• Điều chỉnh lại chu kỳ phát sóng siêu âm và áp lực dập xuống. • Tinh chỉnh độ đồng phẳng giữa bề mặt Horn và sản phẩm. 👉Cần kỹ thuật viên căn chỉnh lại thông số máy hoặc thiết kế lại diện tích tiếp xúc của Horn. |
|
Sản phẩm bị nứt, vỡ hoặc biến dạng |
• Tần số máy không tương thích với kết cấu nhựa. • Tập trung ứng suất tại các góc cạnh vuông. |
• Đánh giá lại độ tương thích tần số (15kHz, 20kHz hay 35kHz…). • Tăng bán kính bo tròn tại các vị trí chịu lực của khuôn gá. 👉 Cần dùng thiết bị đo tần số chuyên dụng để tinh chỉnh biên độ sóng |
|
Mối hàn không kín nước / kín khí |
• Độ phẳng của khuôn gá (Jig) bị lệch. • Thiết kế mối hàn dạng phẳng đơn thuần không đủ tạo độ kín. |
• Kiểm tra và căn chỉnh lại độ phẳng bề mặt khuôn gá. • Chuyển đổi thiết kế mối hàn để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của thành phẩm 👉 Nên thử nghiệm áp suất thực tế để kiểm tra độ kín sau khi căn chỉnh. Đồng thời cần sự hỗ trợ của kỹ thuật viên để thiết kế lại biên dạng bề mặt điểm hàn |
|
Chất lượng hàn không đồng đều (Lúc được lúc không) |
• Nguồn khí nén cấp vào máy không ổn định. • Nguyên liệu nhựa có lẫn phụ gia tái chế không đều |
• Kiểm tra hệ thống cấp khí và đảm bảo chất lượng mẫu nhựa trước hàn • Đo kiểm và rà soát lại mức độ ổn định của bộ phát sóng (Generator). 👉 Cần sự hỗ trợ của kỹ thuật viên để đo dạc bằng thiết bị chuyên dụng. |
3. Quy trình 5 bước tự kiểm tra sự cố tại xưởng sản xuất
Đây là trường hợp Namsonic thường gặp khi tư vấn cho khách hàng. Doanh nghiệp có thể nghĩ rằng máy không đủ công suất hoặc máy bị lỗi, trong khi vấn đề thực tế lại nằm ở khuôn, đầu hàn hoặc chính sản phẩm.
Có thể kiểm tra theo thứ tự đơn giản:
[Bước 1] Kiểm tra Vật liệu & sản phẩm
└──> [Bước 2] Kiểm tra Biên dạng đường hàn
└──> [Bước 3] Căn chỉnh độ phẳng giữa Horn & Khuôn gá
└──> [Bước 4] Tối ưu cài đặt Thông số (Thời gian/Áp lực)
└──> [Bước 5] Đo kiểm Tần số & Công suất thực tế của Máy
Nếu sản phẩm trước đây vẫn hàn tốt nhưng gần đây bắt đầu không đạt, lúc này mới cần chú ý nhiều hơn đến tình trạng của máy, đầu hàn, bộ chuyển đổi, hệ thống khí hoặc các bộ phận liên quan.
Ngược lại, nếu ngay từ lần đầu thử sản phẩm đã không đạt, chưa nên vội kết luận máy có vấn đề.
Trong trường hợp này, cần xem cả sản phẩm và phương án hàn để xác định nguyên nhân.
📌Nếu bạn đang thiết kế khuôn mới, hãy tham khảo Khuôn hàn nhựa siêu âm tại Namsonic để được tư vấn thiết kế và tránh mắc lỗi ngay từ khâu đúc nhựa.
4. Khi nào nên hàn thử trước khi mua hoặc thay máy?
Nếu doanh nghiệp đang chuẩn bị đầu tư máy hàn nhựa siêu âm cho một sản phẩm mới, hàn thử là bước rất đáng thực hiện.
Thông qua mẫu thực tế, có thể đánh giá:
-
Sản phẩm có phù hợp với phương pháp hàn siêu âm hay không.
-
Mối hàn có đạt độ chắc theo yêu cầu hay không.
-
Có đáp ứng yêu cầu về độ kín, ngoại quan hay không.
-
Cần sử dụng loại khuôn và đầu hàn như thế nào.
-
Nên lựa chọn cấu hình máy ra sao.
Đặc biệt, không nên chỉ chọn máy dựa vào một thông số như công suất hoặc tần số.
Hai sản phẩm có kích thước tương tự nhau nhưng kết cấu, vật liệu và vị trí hàn khác nhau hoàn toàn có thể cần phương án máy và khuôn khác nhau.
Vì vậy, nếu doanh nghiệp chưa chắc sản phẩm có hàn siêu âm được hay không, phương án tốt nhất là gửi mẫu hoặc bản vẽ để được đánh giá trước.
Namsonic tư vấn máy hàn siêu âm theo sản phẩm thực tế
Nếu doanh nghiệp đang gặp tình trạng hàn siêu âm không đạt, chưa cần vội thay máy hoặc mua máy công suất lớn hơn.
Namsonic có thể hỗ trợ đánh giá dựa trên sản phẩm thực tế, vật liệu, vị trí cần hàn và yêu cầu của mối hàn để định hướng phương án phù hợp.
Bạn có thể cung cấp:
-
Hình ảnh sản phẩm
-
Mẫu sản phẩm nếu có
-
Loại vật liệu
-
Kích thước sản phẩm
-
Vị trí cần hàn
-
Yêu cầu về độ chắc hoặc độ kín
-
Sản lượng dự kiến
-
Nếu đang sử dụng máy: thông tin máy và hiện tượng lỗi đang gặp
Từ những thông tin này, Namsonic có thể tư vấn hướng xử lý phù hợp thay vì chỉ dựa vào thông số máy.
Nếu bạn đang gặp tình trạng máy hàn siêu âm không hàn được, mối hàn không chắc, bị cháy nhựa hoặc sản phẩm không kín, hãy liên hệ Namsonic để được tư vấn và đánh giá trực tiếp.
👉 Gửi hình ảnh hoặc mẫu sản phẩm cho Namsonic để được tư vấn phương án hàn siêu âm phù hợp trước khi đầu tư máy.
Liên hệ với chúng tôi tại:
Hotline: 0888199933
Facebook: https://www.facebook.com/Namsonic.vn
Youtube: https://www.youtube.com/@MayhannhuasieuamUltrasonic
Website: Https://Namsonic.vn – Https://ultrasonicvina.com
Tiktok: https://www.tiktok.com/@namsonic.vn