Ультразвуковая сварка пластика относится к использованию ультразвукового оборудования для преобразования электрической энергии низкой частоты в электрическую энергию высокой частоты 20-40 кГц. , структура обычного ультразвукового сварочного аппарата показана на рисунке 1. Энергия вибрации передается от сварочной головки к пластиковой заготовке, а трение между заготовками генерирует большое количество тепла для расплавления сварочной поверхности заготовки, тем самым сварка в единое целое. Прочность соединения близка к прочности цельного соединенного материала, а характеристики уплотнения хорошие. В последние годы, с широкомасштабным применением пластмасс и композитных материалов, ультразвуковая сварка пластмасс получила широкое распространение благодаря высокой скорости сварки, хорошему качеству сварки, простоте автоматизации и пригодности для массового производства. Тем не менее, при использовании ультразвукового сварочного аппарата для сварки пластмасс, даже если все приготовления достаточны, эффект сварки непостоянен, по-прежнему часто возникают недостаточная сварка, чрезмерная сварка и другие явления плохой сварки.
Влияние пластмасс на ультразвуковую сварку
Ультразвуковая сварка не может сваривать все пластмассы, что является самым большим ограничением ультразвуковой сварки. Пластмассы можно разделить на две категории: термопласты и термореактивные. Молекулы термопластов имеют линейную или разветвленную структуру и могут быть преобразованы в пластиковую деталь определенной формы после нагревания, размягчения и плавления, а также могут сохранять форму после охлаждения. Этот процесс может повторяться и быть обратимым. Обычно используемые термопласты представляют собой полиэтилен, полипропилен, полиамид (нейлон) и терполимер акрилонитрила (A)-бутадиена (B)-стирола (S) (ABS). Термореактивные пластмассы, с другой стороны, подвергаются реакции сшивки при нагревании, и основные цепи молекул химически связываются, в конечном итоге превращаясь в вещество, которое не плавится и не плавится. Судя по их характеристикам, ультразвуковая сварка подходит только для сварки термопластов, а не термореактивных пластмасс. Кроме того, большое влияние на ультразвуковую сварку оказывают наполнители (карбонат кальция, стекловолокно, гидроксид алюминия и др.) и добавки (антипирены, пластификаторы, смазки и др.) в пластиковом сырье.
1. Влияние технологических параметров ультразвуковой сварочной машины на качество сварки.
Для ультразвуковых сварочных аппаратов энергия сварки является произведением мощности и времени, а мощность сварки является произведением давления, скорости падения, частоты и амплитуды. Из принципа работы ультразвуковых волн видно, что фактическая мощность ультразвуковых волн невелика, рабочее время короткое, а выделяемое тепло ограничено, поэтому он обычно подходит только для материалов с низкой температурой плавления (ниже 400°С). °С). В соответствии с характеристиками выбранных пластиков параметры процесса ультразвуковой сварочной машины можно эффективно регулировать для достижения идеального эффекта сварки.
2. Влияние ультразвуковой сварки на качество сварки.
Во время ультразвуковой сварки ультразвуковая энергия взрывается мгновенно, и нет необходимости в общей вибрации и тепле сварного соединения во время работы. Хотя поверхностное контактное трение двух свариваемых деталей может генерировать тепловую энергию за счет быстрого трения, чем больше площадь контакта, тем серьезнее рассеивание энергии, и, в конечном счете, молекулярная структура материала торцевой поверхности не может быть разрушена и сплавлена, поэтому это только необходимо для избирательного выделения тепла на свариваемой детали. При ультразвуковой сварке ультразвуковая волна передается в пластике на поверхность соединения с энергопроводящим углом, где генерирует тепло и сваривает. Таким образом, конструкция сварочной поверхности аппарата для ультразвуковой сварки влияет на сложность сварки, внешний вид места сварки, прочность сварки, водонепроницаемость и влагостойкость после сварки.
Технология ультразвуковой сварки пластмасс имеет много преимуществ и широко используется во всех сферах жизни в моей стране и становится все более и более зрелой. Однако в процессе сварки необходимо контролировать множество параметров, таких как настройка технологических параметров сварочного аппарата, выбор сварочных материалов и конструкция конструкции, все из которых оказывают важное влияние на эффект сварки, и эти эффекты не являются линейными. В ежедневном производстве необходимо измерять влияние различных параметров на сварку с помощью тщательного анализа испытаний, чтобы получить оптимальное решение и в то же время улучшить адаптируемость материалов, изучить влияние различных параметров процесса на качество сварки, и применять ультразвуковую сварку в более широкой области.