Near-Field vs. Far-Field

Hàn siêu âm gần trường so với hàn siêu âm xa trường: Những điểm khác biệt chính và ứng dụng

Xuất Bản Dữ Liệu：2025.7.16 Tác Giả： Hyusonic

Hàn nhựa siêu âm đã trở thành một kỹ thuật kết nối quan trọng trong sản xuất hiện đại, cho phép liên kết nhanh chóng, sạch sẽ và đáng tin cậy các vật liệu nhiệt dẻo mà không cần keo hoặc vít. Trong hàn siêu âm, tồn tại hai cấu hình chính: Hàn Gần Trường và Hàn Xa Trường. Hiểu sự khác biệt giữa hai phương pháp này là điều cần thiết khi chọn quy trình phù hợp cho ứng dụng lắp ráp nhựa của bạn.

Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ phân tích các điểm khác biệt chính giữa hàn siêu âm Gần Trường và Xa Trường, khám phá ưu điểm, hạn chế và các trường hợp sử dụng của chúng, và giúp bạn xác định phương pháp phù hợp nhất cho dự án của mình.

Hàn siêu âm Gần Trường là gì?

Hàn gần trường xảy ra khi chiếc loa siêu âm (sonotrode) được đặt trực tiếp tiếp xúc hoặc rất gần với các bộ phận nhựa đang được kết nối. Năng lượng chỉ truyền đi một khoảng cách ngắn—thường là dưới 6 mm (0.25 inch)—từ loa đến mối hàn.

Đặc điểm:

Tiếp xúc trực tiếp giữa loa và bộ phận
Đường truyền năng lượng ngắn
Chuyển động rung tần số cao
Lý tưởng cho các thành phần nhỏ, chính xác

Các ứng dụng điển hình:

Thiết bị y tế (ống thông, van)
Các thành phần điện tử (vỏ USB, cảm biến)
Các bộ phận vi lưu
Vỏ bọc sản phẩm tiêu dùng

Hệ Thống Hàn Siêu Âm Vùng Xa Là Gì?

Hàn vùng xa, ngược lại, được sử dụng khi chiếc loa phát sóng nằm xa hơn vị trí hàn—thường hơn 6 mm. Các rung động siêu âm phải đi qua một khối nhựa lớn hơn để đến được mối hàn.

Đặc điểm:

Vị trí loa phát sóng gián tiếp
Năng lượng truyền qua thân nhựa
Yêu cầu vật liệu cứng, giảm chấn thấp
Phù hợp hơn cho các bộ phận lớn, đồng nhất

Các ứng dụng điển hình:

Các thành phần ô tô (bảng điều khiển, bộ phận HVAC)
Vỏ thiết bị gia dụng
Thiết bị điện tử lớn hơn

Sự khác biệt chính: Hàn gần vùng xa so với hàn vùng xa

Tính năng	Hàn Gần Trường	Hàn Xa Trường
Vị trí loa phát sóng	Trực tiếp hoặc rất gần với mối hàn	Xa khỏi mối hàn
Khoảng cách truyền năng lượng	< 6 mm (ngắn)	> 6 mm (dài)
Yêu cầu về vật liệu	Hầu hết các loại nhựa nhiệt dẻo	Chỉ nhựa cứng, giảm tiêu âm thấp
Kích thước bộ phận	Các thành phần nhỏ đến trung bình	Các thành phần trung bình đến lớn
Độ chính xác hàn	Cao	Ở mức trung bình
Tính linh hoạt trong thiết kế	Ít hạn chế hơn	Yêu cầu thiết kế đối xứng, chắc chắn
Các ngành công nghiệp điển hình	Y tế, Điện tử, Hàng tiêu dùng	Ô tô, Thiết bị gia dụng, Điện tử công nghiệp nặng

Ưu điểm và hạn chế

Hàn gần trường – Ưu điểm:

Độ chính xác và kiểm soát cao
Thời gian chu kỳ nhanh
Hàn chắc chắn với tổn thất năng lượng tối thiểu
Ít nhạy cảm hơn với hình dạng của bộ phận

Nhược điểm:

Chỉ giới hạn cho các bộ phận nhỏ hơn hoặc các mối hàn gần truy cập

Hàn ở xa – Ưu điểm:

Phù hợp cho các bộ phận lắp ráp lớn hơn
Cho phép đặt dụng cụ xa vùng hàn
Ít mòn hơn trên còi do thiết kế không tiếp xúc

Nhược điểm:

Mất năng lượng khi truyền qua khoảng cách
Không phù hợp cho nhựa mềm hoặc có khả năng tiêu hao cao
Yêu cầu thiết kế và cố định cẩn thận

Các yếu tố cần xem xét trong thiết kế cho từng phương pháp

Đối với Hàn Gần:

Thiết kế các bộ phận dễ tiếp cận với mối hàn
Bao gồm các bộ điều hướng năng lượng để cải thiện độ nhất quán của mối hàn
Tránh các vật liệu mềm hoặc rất mỏng gần vùng tiếp xúc của còi

Đối với Hàn Xa:

Đảm bảo các bộ phận cứng và đối xứng để giảm mất mát do rung động
Sử dụng độ dày thành đồng nhất
Vật liệu nên truyền năng lượng siêu âm một cách hiệu quả (ví dụ, ABS, PC, PMMA)

Chọn phương pháp phù hợp

Để xác định phương pháp hàn nào phù hợp nhất cho dự án của bạn, hãy xem xét các yếu tố sau:

Kích thước thành phần: Sử dụng Near-Field cho các bộ phận vi mô hoặc nhỏ gọn; Far-Field cho các bộ phận lớn hoặc lắp ráp sâu.
Loại vật liệu: Far-Field yêu cầu các loại nhựa nhiệt dẻo cứng, giảm chấn thấp.
Vị trí hàn: Near-Field phù hợp khi các mối nối dễ tiếp cận; Far-Field phù hợp khi các mối nối bị nhúng hoặc khó tiếp cận.
Quy mô sản xuất: Cả hai phương pháp đều hỗ trợ sản xuất số lượng lớn, nhưng Near-Field thường cho phép kiểm soát chất lượng chặt chẽ hơn.