Princip za ultrazvučno plastično zavarivanje
Ultrazvučno zavarivanje je metoda povezivanja dvaju dijelova koji su izrađeni od istih ili kemijski kompatibilnih materijala pomoću visokofrekventnih ultrazvučnih vibracija koje stvaraju čvrsto stanje između njih . Prednost korištenja ove tehnike s plastikom je da se u roku od sekunde stvara velika čvrstoća, plin i vodonepropusna veza bez vijaka, ljepila, niti, lemljenja ili bilo kojeg drugog materijala za lijepljenje. Dijelovi koji su zavareni ne trebaju biti ostavljeni u štipaljki za stvrdnjavanje, tako da ih odmah koriste sposoban u liniji automatizacije. Ultrazvučno zavarivanje plastike je ekološki prihvatljiv proces koji troši vrlo malo energije, a istodobno stvara troškovno učinkovitu, trajnu i čistu zavarivanje. Proces se koristi u elektrotehnici, računalnoj, automobilskoj, zrakoplovnoj, medicinskoj i ambalažnoj industriji, u ime nekoliko .
Ultrazvučni aparat za zavarivanje sastoji se od sklopa sonde koji se naziva stog . Sastoji se od tri komponente: sonotrode, booster i rova za zavarivanje. Sonotrode je izvor vibracija. Unutar njega su piezoelektrični keramički diskovi umetnuti oko metalnih ploča koji su čvrsto stegnuti na titanij cilindar. Visokofrekventni elektricitet tada se dovodi kroz kabel iz modula napajanja sustava. Budući da to ne stvara dovoljno vibracija da se dobije temperatura taline za većinu termoplastičnih smola, potiskivač se koristi za pojačavanje ulaznih vibracija u omjeru potrebnom za proces zavarivanja. Zavareni rog prenosi energiju u vibracije na termoplastične radove. Zavareni rog dizajniran je tako da odgovara obrisima pojedinih radnih komada. Ona smanjuje vibracije na određenu vrijednost i primjenjuje snage potrebne za procesiranje procesa
Ovaj postupak zavarivanja ovisi o tome da se plastika koristi za omekšavanje, ali ne i topljenje , pa je najprikladnija za termoplastiku, a ne na termoset polimere. Većina termoplasta ima amorfnu strukturu s određenim stupnjem kristaliničnosti, što znači da postoje neka područja koja imaju uređenu strukturu. Termoplasti se omekšaju u širokom rasponu temperatura i imaju temperaturu staklastog prijelaza. Termoseti polimeri su kristalinični i imaju različitu točku topljenja. Kristalni polimer će ostati čvrsta sve dok ne dođe do točke tališta, a zatim se istopi sve odjednom. Amorfni termoplasti također imaju nižu specifičnu težinu, manju vlačnu čvrstoću i modul vlačne čvrstoće, veću duktilnost i otpornost na udarce te manju otpornost na puzanje u odnosu na većinu kristalnih polimera. Na primjer, ABS, akril, polikarbonat i PVC su amorfni polimeri s malo ili bez kristalne strukture. Ove plastike su pogodne za ultrazvučno zavarivanje. Ultrazvučno zavarivanje dvaju dijelova izrađenih od istog plastičnog materijala obično će postići najbolji rezultat. Međutim, u nekim slučajevima mogu se zavarivati dva različita termoplasta pomoću ultrazvuka, na primjer kada su kemijski kompatibilni materijali i imaju slične točke topljenja. Jedna od najboljih kombinacija plastike za ovu vrstu zavarivanja je ABS i akril.
Polimeri kao što su PE, PP, PE i PIA kristali su i imaju tendenciju da apsorbiraju vibracije prije nego što energija ultrazvučnog zavarivača može proći do mjesta zavarivanja. Stoga je teško spojiti bilo koji od ovih pomoću ove vrste zavarivanja. Jedna od najčešće traženih kombinacija je polietilen i polipropilen, ali su oboje kristalni i nisu kemijski kompatibilni
Zvučno zavarivanje koristi se za upaljače, igračke, pipete i intravenozne katetere. Gornji dijelovi atletskih cipela često se koriste pomoću ultrazvučnog zavarivanja umjesto šivanja ili lijepljenja. Proces proizvodnje za kućanske aparate zahtijeva da se mnogi plastični dijelovi spoje. Primjeri ovog postupka uključuju zaslon na prednjoj ploči perilice rublja i dvije polovice kotača crpke. U automobilskoj industriji postoje stotine uporabe za zvučno zavarivanje, uključujući zavarivanje dijelova stražnjih svjetala, instrumenata i odbojnika. Postoje izvještaji o tome da Apple želi koristiti ovu tehniku kako bi napravio slušalice, nakon uspješnog korištenja procesa na nekim od njihovih drugih proizvoda. To će slušalicama učiniti jednostavnijim izgledom .
Pronađite profesionalno rješenje za zavarivanje za svoju aplikaciju?
Da biste to postigli, kliknite ALTRASONIC WELDING MACHINE .
