Termoplastiklerin ultrasonik kaynağı

Ultrasonik kaynak

Termoplastik parçaların kaynağında en yaygın yöntem ultrasonik kaynaktır. Bu yöntemde, düşük genlikli, yüksek frekanslı (ultrasonik) titreşim enerjisi, derz pedinin plastik kısımlarını kaynak yapmak için gereken ısıyı üretmek için yüzey ve moleküler sürtünmeye neden olmak için kullanılır. (Sinüzoidal ultrasonik titreşim) Ultrasonik kaynak, 15-60um genel genlik aralığı ile 20-50khz frekans aralığında gerçekleşir. 15kHz (daha yüksek genlik) kadar düşük ses frekansları bazen daha büyük parçalar veya daha yumuşak malzemeler için kullanılır. Kaynak işlemi genellikle 0.5-1.5s arasında gerçekleşir. Kaynak işleminin miktarı kaynak süresini, kaynak kafası konumunu ve kaynak basıncını içerir. Ultrasonik kaynak ekipmanı genellikle küçük boyutlu termoplastik parçaların kaynağı için kullanılır ve büyük parçalar çok noktalı kaynak olabilir.

Ultrasonik kaynak yöntemleri, kaynak süresine veya kaynak konumuna (çökme mesafesi) veya kaynak enerjisine göre kontrol edilebilir. Kaynak basıncı ve soğutma süresi için ek kontroller de sağlanmaktadır. Ultrasonik kaynak ekipmanları genellikle 20kHz veya 40kHz frekansında çalışır. 20kHz cihazlar daha yaygın olarak kullanılmaktadır.

Derz tasarımı: İlk tip, en yaygın eklem tipi, bağlı yüzeyin dikey yönünde ultrasonik titreşim kullanır. Yerleştirme ve Z-konjugasyonu bu kategoriye girer ve çoğu polimer için geçerlidir. İkinci tip ultrasonik kaynaklı bağlantı, eklemin yüzeyine paralel titreşimi içerir ve bir kesme durumu oluşturur. Çeşitli kırpma ve yuvalama türleri ikinci kategoriye girer.

Enerji kontrolörü kontakları en iyi şekilde amorf malzemelerle kullanılır ve bazı mühürsüz yarı kristal malzemelerde daha büyük enerji kontrolörü bağlantıları kullanılabilir. Aşağıdaki model pürüzlü veya dokulu bir yüzeyle değiştirilir. Bu, kaynak kalitesini, mukavemetini ve tamamlanma kolaylığını artıracaktır. Diğer birçok dokulu eklem şekli de mevcuttur. Taşma sorunu, taşma kontaminasyon tankını bağlantı tasarımına dahil ederek azaltılabilir. Güvenlik için, taşma tankı genellikle en az% 10 fazla hacim kapasitesi ile tasarlanmıştır.

Sıkıştırma bağlantıları: Taşma oluşumu olasılığını en aza indirmek için, sıkıştırma derzleri erime bölgesinde erimeyi bloke etmek veya tutmak için tasarlanmıştır. Sıkıştırma bağlantıları, naylon gibi yarı kristal plastik malzemeler için kullanışlıdır. Kapanışın daha karmaşık yapısı nedeniyle, sıkı kapanış için gereken parçaların montaj toleransı nispeten katıdır. Daha büyük derz yapıları ayrıca üçgen enerji güdümlü kapaklı kaynağa kıyasla ek genlik ve kaynak enerjisi gerektirir.

Parça tesviyesi, basit yerleştirme ile parçaların tesviye edilmesi veya hizalanması için bir çözüm yoktur. Parça tesviyesi, kalıplanmış pim veya çift başlı vida ile daha iyi yapılır. Z bağlantısı otomatik olarak seviyelendirilebilir ve kullanımda çekme direnci ve geliştirilmiş kesme yükü. Ve dış taşmayı ortadan kaldırabilir.

Pabuç mafsal, kayma mukavemetinin yanı sıra çekme mukavemeti de sağlar. Eklem kendiliğinden hizalanmıştır ve eklem alanının duvar kalınlığı, yivli dil eklemi tasarımına uyum sağlamak için nispeten büyük olmalıdır. Ek olarak, iş parçası tolerans gereksinimleri nispeten katıdır. Ara parça sertleştiriciler eklem tesviyesini iyileştirir.

Üst kısmı bağlarken, genellikle kesme bağlantısının kullanılması önerilir. Kesme bağlantıları, yüksek mukavemet ve kalite gerektiren halka ve dikdörtgen parçalar için kullanılır. Bir numaralı kesme mafsal, derzler kaynaklandığında ve sırayla birbirine yerleştirildiğinde toleranslar ve lokal kesme üreten bir tur parçası duvar kısmına sahiptir. İş parçasının tesviyesini kolaylaştırmak için, mafsal bir ayar bölümü içerir. Erime enerjisini konsantre etmek için, bir taraftaki tıkanıklığın uç açısı ilk temas yüzeyinde alçaltılır. Erimiş malzemenin sıcaklığı temas yüzeyi boyunca aynı kaldığından, iş parçası her iki yüzey de eşit şekilde eriyecek şekilde kaynaklanır. 1,0-2,0 mm derinlikler için 0,13-0,5 mm aralığında tolerans değerleri kullanın. Kaynak sırasındaki toleranslar nedeniyle dış yan duvar bükülmesini önlemek için, dikey parçalar mümkün olduğunca sığ olmalıdır, ancak bir tarafta kesme parçalarıyla modifiye edilmiş yivli dil bağlantıları, toleranslar nedeniyle yan duvar bükülmesini en aza indiren orta duvar derzleri sağlamak için daha derin germe parçaları ile kullanılabilir.

Rampa bağlantısı 30°-60° Açıya sahiptir ve ±1° içinde monte edilmelidir. Kaynak ve ağızlık, erimiş bölge malzemesinin kalınlığındaki ek 0.10-0.25mm tolerans artışı için üretilir. Taşmalar işlevsel veya estetik olarak kabul edilemez olduğunda, toplayıcılar kullanılır.

Gömülü contalı kaynaklar için, gömülü elastik contalar veya sünek contalar ile güvenilir bir sızdırmazlık da elde edilebilir. Şekil 7'de gösterildiği gibi bağlantı formu, ultrasonik lehimleme ile elde edilen sızdırmazlık güvenliğini artırmak için veya sürekli çevresel kaynağın mümkün olmadığı durumlarda elastik bir halka ile donatılmıştır.