Četiri faze ultrazvučnog zavarivanja
Posljednjih desetljeća, s velikom primjenom plastike i kompozitnih materijala u industrijskoj proizvodnji i svakodnevnom životu, kao i brzim razvojem elektroničke industrije i pojavom novih pretvarača velike snage, plastični ultrazvučni aparati za zavarivanje plastike karakteriziraju njihova brza brzina zavarivanja i šav za zavarivanje. Prednosti dobre kvalitete, jednostavne automatizacije i prikladnosti za masovnu proizvodnju široko su korištene i postale su najčešće korištena metoda zavarivanja plastike.
1. Princip i postupak ultrazvučnog zavarivanja
Osnovni princip ultrazvučnog aparata za zavarivanje plastike je korištenje mehaničkih vibracija ultrazvučne frekvencije (frekvencija je 10 ~ 70kHz, amplituda je 1 ~ 250μm) za djelovanje na plastične dijelove, uzrokujući lokalno zagrijavanje pod pritiskom (zagrijavanje je zbog kombiniranog učinka površine i molekularno trenje) Rezultat) i taljenjem da nastane zavar. Postupak ultrazvučnog zavarivanja podijeljen je u 4 faze:
Faza 1: Glava za zavarivanje kontaktira dio, vrši pritisak i počinje vibrirati. Toplina trenja topi rebra koja provode energiju, a talina teče u površinu spoja. Kako se udaljenost između dva dijela smanjuje, pomak zavarivanja (smanjenje udaljenosti između dva dijela zbog protoka taline) počinje se povećavati. Pomak zavarivanja u početku se brzo povećava, a zatim usporava kada se rastopljene vodilice energije rašire i dotaknu površinu donjeg dijela. U fazi trenja u krutom stanju toplina se stvara zbog energije trenja između dviju površina i unutarnjeg trenja u dijelu. Trenje zagrijavanjem uzrokuje da se polimerni materijal zagrije do točke topljenja. Kalorijska vrijednost ovisi o učestalosti djelovanja, amplitudi i tlaku.
Druga faza: povećanje brzine taljenja uzrokuje povećanje pomaka zavarivanja i kontakt između površina dva dijela. U ovoj fazi nastaje tanki rastopljeni sloj, a debljina otopljenog sloja povećava se kontinuiranim zagrijavanjem. Toplina u ovoj fazi nastaje viskoznim odvođenjem.
Treća faza: debljina sloja otopine u zavaru ostaje nepromijenjena i uz konstantnu raspodjelu temperature dolazi do stacionarnog topljenja.
Faza 4: Nakon postignutog vremena ili određene energije, razine snage ili udaljenosti dosegnuta je snaga, prekida se ultrazvučna vibracija i započinje četvrta faza. Tlak se održava tako da se dio dodatne taline istisne iz površine vezivanja. Maksimalno pomicanje postiže se kada se zavar ohladi i skrutne te se dogodi intermolekularna difuzija.
