Пластические массы и сварка

Часть 6

Перспективным является увеличение применяемой для сварки частоты до 2000 – 3000 МГц, что расширит применение этого способа сварки пластмасс.

Сварка ультразвуком осуществляется специальным ультразвуковым генератором, преобразующим высокочастотные электромагнитные колебания (20 – 50 кГц) в механические ультразвуковые колебания.

Колебания, направлены через волновод-магнитостриктор в изделие, нагревают пластмассу.

Смещение конца волновода (амплитуда колебаний) для сварки большинства пластмасс составляет 30 – 40 мкм.

Амплитуду можно регулировать изменением настройки генератора путем подбора напряжения на обмотке, а также с помощью усилителя.

Магнитострикционные преобразователи изготовляют из ферромагнитных материалов:  никеля, пермендюра, альфера, а волновод из упругих материалов малой плотности: титана, алюминия. Волновод может быть различной формы.

Давление волновода на свариваемые детали не только обеспечивает акустический контакт, но и формирует шов.

При сварке нахлесточных соединений температура между свариваемыми листами быстро достигает 240 – 250^оС, в то время как в месте касания волновода она доходит только до 180^оС.

В зависимости от затухания ультразвуковых волн в материале пластмассы последние разделяются на три группы.

К первой группе с малым коэффициентом затухания относятся полистирол, оргстекло и другие жесткие пластмассы, хорошо проводящие звуковые волны и могущие свариваться вдали от волновода уже только при его приближении.

Ко второй группе со средним коэффициентом затухания относятся полипропилен, аминопласты, поликарбонаты и др., для сварки которых требуется касание волновода.

К третьей группе, с высоким коэффициентом затухания, относятся полиэтилен, фторопласт, пластифицированный поливинилхлорид и др.

Их можно сваривать толщиной не более 1 – 2 мм на прессах – контактной ультразвуковой сваркой. Можно также сваривать изделия из пленки или синтетических тканей путем перемещения волновода или изделия.

Для жестких пластмасс требуется соответствующая подготовка кромок для получения качественного шва.

Для сварки ультразвуком используются установки с ручным, механическим и пневмоэлектрическим приводом различных типов.

Сварка трением основана на использовании тепловой энергии, создаваемой трением соприкасающихся деталей при вращении их на станках или вращении вставки между деталями или промежуточного элемента, а также при комбинации вращения и вибрации.

( часть1 - часть2 - часть3 - часть4 - часть5 - часть6 - часть7 )