Moguće zamke u ultrazvučnom zavarivanju plastike
Ultrazvučno zavarivanje je brzo, ne zahtijeva potrošni materijal i može se primijeniti u velikom broju primjena. Uz to, trošak opreme je relativno nizak. Ultrazvučno zavarivanje može stvoriti snažne, hermetičke zavare koji su vizualno privlačni. No, moraju se uzeti u obzir određeni aspekti dizajna kako bi se osigurali optimalni rezultati.
Površinska oštećenja i lomljivost svojstava mogu povremeno biti rezultat primjene ultrazvučne energije na sklop. Osim toga, neki izbori dizajna mogu spriječiti stvaranje jakih i konzistentnih zavara. Evo nekoliko uobičajenih poteškoća s ultrazvukom i kako ih spriječiti.
Dio Gouging
Gouging se događa kada uklapanje između sonotroda i dijela nije ispravno. Ako je dio konturiran, važno je da kontura sonotroda usko odgovara konturi dijela. Ako su dio i sonotrode oblikovani drugačije, sonotrod će se stisnuti na površini dijela, uzrokujući označavanje. Također, rubovi sonotroda mogu ostaviti tragove svjedoka.
Kako bi se spriječilo ovakvo obilježavanje, može se pomoći da se na rubove rogova stavi velik radijus i da se kontura sonotroda polira kako bi odgovarala dijelu. Prije promjene u alatu provjerite kod proizvođača sonotroda. Sonotrod je akustični instrument i kao takvo svako uklanjanje materijala može ometati njegovu funkciju.
Spajanje teksture
Ako se sonotrod koristi za kontakt s teksturiranom površinom, ta se tekstura može rastopiti tijekom zavarivanja. Ultrazvučna energija koncentrira se na malim kontaktnim površinama, a teksturirana površina pruža upravo to. Zbog toga je vjerovatno da će se dio površine površine rastopiti kada su izloženi ultrazvučnim vibracijama. Da biste to spriječili, stavite film između sonotroda i dijela kao tampon.
Površinsko izgaranje
Izgaranje može nastati kada ultrazvučne vibracije uzrokuju da dio djeluje poput dijafragme i naginje se prema unutra i prema van dok vibracije putuju kroz dio. Ovo ciklično naprezanje može dovesti do unutarnjeg zagrijavanja, što može rezultirati tragom opekline u sredini dijela. Često se naziva „dijafragma“, ovaj se fenomen vjerojatnije pojavljuje ako je dio s kojim kontaktirate tanak.
Oštećenja na površini dijela mogu nastati i kavitacijom zraka zarobljenog između sonotroda i dijela. Zrak koji se zarobi između roga i površine dijela može se zagrijati dovoljno da dio sagorije pod brzim kompresijom i ekspanzijom koja nastaje kada rog vibrira.
Ti se učinci često mogu spriječiti upotrebom nodalnog klipa koji može zavariti sredinu dijela tijekom zavarivanja i spriječiti zarobljavanje zraka između roga i dijela. Nodalni klip je amortizer s oprugom koji je ugrađen unutar sonotroda.
Degating
Dok dijelovi vibriraju tijekom ultrazvučnog zavarivanja, bilo koja područja koncentracije napona podložna su grijanju. Iz tog razloga, mala značajka s oštrim radijusima može prekinuti montažu tijekom zavarivanja. Tanki zidovi se također mogu spaliti. To je razlog zašto se ultrazvukom može koristiti za odvajanje dijelova od trkača dodirom na soru s sonotrodom.
Spriječite to dizajniranjem radijusa što je više moguće i izbjegavajte korištenje tankih zidova za spajanje velikih dijelova sklopa.
Neravnomjerno zavarivanje
Postoji nekoliko potencijalnih uzroka neravnog zavarivanja. Najčešća je nekonzistentna energija na zglobu zbog varijacija na dodirnoj površini ili površini zgloba. Ultrazvučna energija putuje kao val kroz sonotrod u dio. Ako je površina na kojoj sonotrod dodiriva dio nije jednaka, amplituda ultrazvučnog vala može biti nejednaka.
Amplituda je mjera pomicanja vrha do vrha, koja je izravno povezana s tim koliko se ultrazvučne energije aplicira na dio. Kada se to razlikuje, toplina u spoju varira, a također i čvrstoća ili kvaliteta zavarivanja. Do toga može doći i kada je kontaktna površina sonotroda ravna i ujednačena, ali udaljenost od ove ravnine do dijela nije konzistentna. Ultrazvučna energija brzo se raspršuje dok putuje kroz dio, tako da će varijacije u ovoj putnoj udaljenosti dovesti do neravnomjernog zavarivanja.
Još jedna stvar na koju treba paziti je pružanje konzistentnog zajedničkog dizajna. Ako visina voditelja energije ili širina smicanog zgloba nisu isti u cijelom dijelu, niti čvrstoća zavarivanja neće biti ista. Zapravo, neka područja uopće ne mogu zavarivati.
Konačno, provjerite nema li praznina u konstrukciji dijela između kontaktne površine roga i spoja. Ultrazvučna energija neće putovati zrakom
