Ультразвукове зварювання термопластів

Ультразвукове зварювання

Найпоширенішим методом зварювання термопластичних деталей є ультразвукове зварювання. У цьому методі низька амплітуда, високочастотна (ультразвукова) вібраційна енергія використовується для того, щоб викликати поверхневе та молекулярне тертя для генерації тепла, необхідного для зварювання пластикових частин сполучної прокладки. (Синусоїдальна ультразвукова вібрація) Ультразвукове зварювання відбувається в діапазоні частот 20-50 кГц, із загальним діапазоном амплітуд 15-60um. Аудіочастоти до 15 кГц (вища амплітуда) іноді використовуються для великих частин або більш м'яких матеріалів. Процес зварювання зазвичай відбувається в межах 0,5-1,5s. Кількість процесу зварювання включає час зварювання, положення зварювальної головки і зварювальний тиск. Ультразвукове зварювальне обладнання зазвичай використовується для зварювання термопластичних деталей невеликого розміру, а великі деталі можуть бути багатоточковим зварюванням.

Ультразвукові методи зварювання можна контролювати відповідно до часу зварювання або положення зварного шва (відстань колапсу) або енергії зварювання. Додаткові елементи управління також передбачені для зварювального тиску і часу охолодження. Ультразвукове зварювальне обладнання зазвичай працює на частоті 20 кГц або 40 кГц. Частіше використовуються пристрої 20 кГц.

Конструкція суглоба: Перший тип, найпоширеніший тип з'єднання, використовує ультразвукову вібрацію у вертикальному напрямку з'єднаної поверхні. Стикування і Z-кон'югація підпадають під цю категорію і застосовуються до більшості полімерів. Другий тип ультразвукового зварного з'єднання передбачає вібрацію паралельно поверхні з'єднання, утворюючи зсувний стан. Різні види стрижки і вкладеності потрапляють в другу категорію.

Контакти енергоконтролера найкраще використовувати з аморфними матеріалами, а більші з'єднання контролера енергії можуть бути використані в деяких незасекречених напівкристалічних матеріалах. Наступна модель модифікується з шорсткою або текстурованою поверхнею. Це поліпшить якість зварювання, міцність і простоту завершення. Також доступно багато інших текстурованих форм суглобів. Проблему переповнення можна зменшити, ввівши резервуар для забруднення переповнення в конструкцію з'єднання. Для безпеки резервуар для переповнення, як правило, розроблений з потужністю не менше 10% надлишкового об'єму.

Компресійні стики: Щоб звести до мінімуму можливість утворення переповнення, компресійні з'єднання призначені для блокування або утримання розплаву в зоні розплаву. Компресійні з'єднання корисні для напівкристалічних пластикових матеріалів, таких як нейлон. Через більш складної структури замикання, прилягаюча допуск деталей, необхідних для щільного замикання, відносно сувора. Більші з'єднувальні конструкції також вимагають додаткової амплітуди і зварювальної енергії в порівнянні з трикутним енергетично керованим зварюванням розкладачки.

Вирівнювання шматків, просте стикування немає рішення для вирівнювання або вирівнювання деталей. Вирівнювання деталей краще проводити за допомогою ліпного штифта або двоголового гвинта. Z-з'єднання може бути автоматично вирівняне, а опір розриву у використанні і поліпшене навантаження зсуву. І може усунути зовнішній перелив.

Луговий суглоб забезпечує міцність на розрив, а також міцність на зсув. З'єднання вирівняне самостійно, а товщина стінки області з'єднання повинна бути відносно великою, щоб вмістити рифлену конструкцію з'єднання мови. Крім того, вимоги допуску заготовки відносно суворі. Розпірки жорсткості покращують вирівнювання суглобів.

При підключенні верху, як правило, рекомендується використовувати зсувне з'єднання. Зсувні стики використовуються для кільцевих і прямокутних деталей, які вимагають високої міцності і якості. Зсувний з'єднання номер один має частину стіни на колінах, яка виробляє допуски та місцевий зсув, коли з'єднання зварюються та послідовно вставляються один в одного. Щоб полегшити вирівнювання заготовки, стик містить секцію регулювання. Щоб сконцентрувати енергію плавлення, наконечник Кут обструкції з одного боку опускається на початковій контактній поверхні. Оскільки температура розплавленого матеріалу залишається однаковою по всій контактній поверхні, заготовку зварюють так, щоб обидві поверхні танули рівномірно. Для глибини 1,0-2,0 мм використовуйте значення допуску в діапазоні 0,13-0,5 мм. Щоб запобігти деформації зовнішніх бічних стінок через допуски при зварюванні, вертикальні деталі повинні бути максимально дрібними, але рифлені мовні з'єднання, модифіковані зсувними деталями з одного боку, можуть бути використані з більш глибокими натяжними деталями для забезпечення стиків середньої стінки, які мінімізують деформацію бічних стінок через допуски.

З'єднання рампи має кут 30°-60° і збирається в межах ±1°. Зварний і носик виробляються для додаткового збільшення допуску на 0,10-0,25 мм товщини матеріалу розплавленої зони. Коли переповнення функціонально або естетично неприйнятні, використовуються колектори.

Для зварних швів з вбудованими ущільненнями також можна отримати надійне ущільнення з вбудованими еластичними ущільнювачами або протоковими прокладками. З'єднана форма, як показано на малюнку 7, оснащена еластичним кільцем для підвищення безпеки ущільнення, досягнутої ультразвуковою пайкою або там, де безперервне периферійне зварювання неможливе.