Sudarea cu ultrasunete a termoplasticelor

Sudare cu ultrasunete

Cea mai obișnuită metodă de sudare a pieselor termoplastice este sudarea cu ultrasunete. În această metodă, amplitudinea scăzută, energia de vibrație de înaltă frecvență (cu ultrasunete) este utilizată pentru a provoca frecarea suprafeței și moleculară pentru a genera căldura necesară pentru a suda părțile din plastic ale pad-ului comun. (Vibrații cu ultrasunete sinusoidale) Sudarea cu ultrasunete are loc în intervalul de frecvență de 20-50khz, cu o gamă generală de amplitudine de 15-60um. Frecvențele audio de până la 15kHz (amplitudine mai mare) sunt uneori folosite pentru piese mai mari sau materiale mai moi. Procesul de sudare, de obicei, are loc în termen de 0.5-1.5s. Cantitatea de proces de sudare include timpul de sudare, poziția capului de sudare și presiunea de sudare. Echipamente de sudare cu ultrasunete este de obicei folosit pentru sudarea piese termoplastice de dimensiuni mici, iar piesele mari pot fi sudare multipunct.

Metodele de sudare cu ultrasunete pot fi controlate în funcție de timpul de sudare sau poziția de sudură (distanța de colaps) sau energia de sudare. De asemenea, sunt prevăzute comenzi suplimentare pentru presiunea de sudare și timpul de răcire. Echipamente de sudare cu ultrasunete, în general, funcționează la frecvența de 20kHz sau 40kHz. Dispozitivele de 20kHz sunt mai frecvent utilizate.

Design comun: Primul tip, cel mai comun tip de îmbinare, utilizează vibrații cu ultrasunete în direcția verticală a suprafeței conectate. Andocarea și conjugarea Z se încadrează în această categorie și se aplică majorității polimerilor. Al doilea tip de îmbinare sudată cu ultrasunete implică vibrații paralele cu suprafața articulației, formând o stare de forfecare. Diferite tipuri de tăiere și cuibărit se încadrează în a doua categorie.

Contactele controlerului de energie sunt cel mai bine utilizate cu materiale amorfe, iar joncțiunile mai mari ale controlerului de energie pot fi utilizate în unele materiale semi-cristaline desigilate. Următorul model este modificat cu o suprafață aspră sau texturată. Acest lucru va îmbunătăți calitatea sudării, rezistența și ușurința de finalizare. Multe alte forme de îmbinare texturate sunt, de asemenea, disponibile. Problema de preaplin poate fi redusă prin introducerea rezervorului de contaminare cu preaplin în designul conexiunii. Pentru siguranță, rezervorul de preaplin este, în general, proiectat cu o capacitate de volum excedentară de cel puțin 10%.

Îmbinări de compresie: Pentru a minimiza posibilitatea formării revărsării, îmbinările de compresie sunt proiectate să blocheze sau să mențină topirea în zona de topire. Îmbinările de compresie sunt utile pentru materiale plastice semi-cristaline, cum ar fi nailonul. Datorită structurii mai complexe a închiderii, toleranța de montare a pieselor necesare pentru închiderea strânsă este relativ strictă. Structurile articulare mai mari necesită, de asemenea, amplitudine suplimentară și energie de sudare în comparație cu sudarea cu scoică triunghiulară ghidată de energie.

Piese de nivelare, andocare simplu nu există nici o soluție pentru piese de nivelare sau aliniere. Nivelarea piesei se face mai bine cu pin turnat sau dublu - șurub cu cap. Articulația Z poate fi nivelată automat, iar rezistența la tracțiune în utilizare și sarcina de forfecare îmbunătățită. Și poate elimina revărsarea externă.

Articulația lug oferă rezistență la tracțiune, precum și rezistență la forfecare. Îmbinarea este auto-aliniată, iar grosimea peretelui zonei de îmbinare trebuie să fie relativ mare pentru a se potrivi designului comun al limbii canelate. În plus, cerințele de toleranță ale piesei de prelucrat sunt relativ stricte. Rigidizările distanțiere îmbunătățesc nivelarea articulațiilor.

Atunci când conectați partea de sus, se recomandă, în general, utilizarea conexiunii de forfecare. Îmbinările de forfecare sunt utilizate pentru piese inelare și dreptunghiulare care necesită rezistență și calitate ridicată. Îmbinarea de forfecare numărul unu are o porțiune de perete bucată poală care produce toleranțe și forfecare locale atunci când articulațiile sunt sudate și introduse secvențial unul în celălalt. Pentru a facilita nivelarea piesei de prelucrat, îmbinarea conține o secțiune de ajustare. Pentru a concentra energia de topire, unghiul vârfului obstrucției pe o parte este coborât la suprafața inițială de contact. Deoarece temperatura materialului topit rămâne aceeași pe întreaga suprafață de contact, piesa de prelucrat este sudată astfel încât ambele suprafețe să se topească uniform. Pentru adâncimi de 1.0-2.0mm utilizați valorile toleranței în intervalul 0.13-0.5mm. Pentru a preveni deformarea peretelui lateral extern din cauza toleranțelor în timpul sudării, piesele verticale ar trebui să fie cât mai puțin adânci posibil, dar articulațiile limbii canelate modificate cu piese de forfecare pe o parte pot fi utilizate cu părți mai profunde de întindere pentru a oferi îmbinări de perete median care minimizează deformarea peretelui lateral din cauza toleranțelor.

Îmbinarea rampei are un unghi de 30°-60° și trebuie asamblată în ±1°. Sudura și gura de scurgere sunt produse pentru creșterea suplimentară a toleranței de 0,10-0,25 mm în grosimea materialului zonei topite. Atunci când revărsările sunt inacceptabile din punct de vedere funcțional sau estetic, se utilizează colectori.

Pentru sudurile cu garnituri încorporate, se poate obține o etanșare fiabilă și cu garnituri elastice încorporate sau garnituri ductile. Forma de îmbinare așa cum se arată în figura 7 este prevăzută cu un inel elastic pentru a îmbunătăți siguranța de etanșare realizată prin lipire cu ultrasunete sau în cazul în care sudarea periferică continuă nu este posibilă.