Αρχή της πλαστικής συγκόλλησης με υπερήχους
Η υπερηχητική συγκόλληση είναι μια μέθοδος συγκόλλησης δύο τμημάτων κατασκευασμένων από τα ίδια ή χημικώς συμβατά υλικά με τη χρήση υπερηχητικών δονήσεων υψηλής συχνότητας που δημιουργούν μια συγκόλληση στερεάς κατάστασης μεταξύ τους . Το πλεονέκτημα της χρήσης αυτής της τεχνικής με πλαστικά είναι ότι μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα σχηματίζεται ένας μεγάλης αντοχής, αέριο και υδατοστεγής δεσμός χωρίς βίδες, κόλλα, σπειρώματα, συγκολλητικά υλικά ή οποιοδήποτε άλλο είδος συνδετικού υλικού. Τα εξαρτήματα που έχουν συγκολληθεί δεν χρειάζεται να παραμείνουν σε μια συσκευή για τη σκλήρυνση, καθιστώντας τα αμέσως να χρησιμοποιηθούν σε μια γραμμή αυτοματισμού. Η υπερηχητική συγκόλληση πλαστικών είναι μια φιλική προς το περιβάλλον διαδικασία που καταναλώνει πολύ λίγη ενέργεια ενώ παράγει οικονομικά αποδοτική, μόνιμη και καθαρή συγκόλληση. Η διαδικασία χρησιμοποιείται στη βιομηχανία ηλεκτρικών, ηλεκτρονικών υπολογιστών, αυτοκινητοβιομηχανίας, αεροδιαστημικής, ιατρικής και συσκευασίας, για να αναφέρουμε μερικές .
Μια μηχανή συγκόλλησης υπερήχων αποτελείται από ένα συγκρότημα μορφοτροπέα που ονομάζεται στοίβα . Αυτό αποτελείται από τρία συστατικά: ένα sonotrode, ένα ενισχυτικό και ένα κέρατο συγκόλλησης. Το sonotrode είναι η πηγή της δόνησης. Μέσα σε αυτό υπάρχουν πιεζοηλεκτρικοί κεραμικοί δίσκοι που περιτυλίγονται γύρω από μεταλλικές πλάκες που σφίγγονται σφιχτά σε κύλινδρο τιτανίου. Το ηλεκτρικό ρεύμα υψηλής συχνότητας τροφοδοτείται στη συνέχεια μέσω καλωδίου από το δομοστοιχείο ισχύος του συστήματος. Καθώς αυτό δεν δημιουργεί επαρκή δόνηση για να επιτευχθεί θερμοκρασία τήξης για τις περισσότερες θερμοπλαστικές ρητίνες, χρησιμοποιείται ενισχυτής για την ενίσχυση των δονήσεων εισόδου στην αναλογία που απαιτείται για τη διαδικασία συγκόλλησης. Η κόρνα συγκόλλησης μεταφέρει την ενέργεια στις δονήσεις στα θερμοπλαστικά τεμάχια εργασίας. Το κέρατο συγκόλλησης έχει σχεδιαστεί ώστε να ταιριάζει με τα περιγράμματα των συγκεκριμένων τεμαχίων εργασίας. Μειώνει τη δόνηση σε μια συγκεκριμένη τιμή και εφαρμόζει τις δυνάμεις που απαιτούνται για να λειτουργήσει η διαδικασία
Αυτή η διαδικασία συγκόλλησης εξαρτάται από το πλαστικό που χρησιμοποιείται μαλακτικό αλλά όχι από τήξη , επομένως είναι καταλληλότερο για θερμοπλαστικά και όχι θερμοσκληρυνόμενα πολυμερή. Τα περισσότερα θερμοπλαστικά έχουν μια άμορφη δομή με κάποιο βαθμό κρυσταλλικότητας, που σημαίνει ότι υπάρχουν μερικές περιοχές που έχουν μια δομημένη δομή. Τα θερμοπλαστικά μαλακώνουν σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών και έχουν θερμοκρασία μετάπτωσης υάλου. Τα θερμοσκληρυνόμενα πολυμερή είναι κρυσταλλικά και έχουν ένα ξεχωριστό σημείο τήξης. Ένα κρυσταλλικό πολυμερές θα παραμείνει στερεό μέχρι να φτάσει στο σημείο τήξης του και στη συνέχεια να λειώσει όλα με τη μία. Τα άμορφα θερμοπλαστικά έχουν επίσης χαμηλότερο ειδικό βάρος, χαμηλότερη αντοχή εφελκυσμού και μέτρο εφελκυσμού, υψηλότερη ολκιμότητα και αντοχή στην κρούση και χαμηλότερη αντίσταση ερπυσμού σε σύγκριση με τα περισσότερα κρυσταλλικά πολυμερή. Για παράδειγμα, ABS, ακρυλικό, πολυανθρακικό και PVC είναι άμορφα πολυμερή με μικρή ή καθόλου κρυσταλλική δομή. Αυτά τα πλαστικά είναι κατάλληλα για υπερηχητική συγκόλληση. Η υπερηχητική συγκόλληση δύο εξαρτημάτων που κατασκευάζονται από το ίδιο πλαστικό υλικό θα αποκτήσει συνήθως το καλύτερο αποτέλεσμα. Εντούτοις, σε ορισμένες περιπτώσεις μπορούν να συγκολληθούν δύο διαφορετικά θερμοπλαστικά με χρήση υπερήχων, για παράδειγμα όταν τα υλικά είναι χημικά συμβατά και έχουν παρόμοια σημεία τήξης. Ένας από τους καλύτερους συνδυασμούς πλαστικών για αυτό το είδος συγκόλλησης είναι ABS και ακρυλικό.
Πολυμερή όπως ΡΕ, ΡΡ, ΡΕ και ΡΙΑ είναι κρυσταλλικά και τείνουν να απορροφούν κραδασμούς προτού η ενέργεια από τον υπερηχητικό συγκολλητή μπορεί να περάσει στη θέση συγκόλλησης. Επομένως, είναι δύσκολο να ενταχθούν σε οποιοδήποτε από αυτά χρησιμοποιώντας αυτό το είδος συγκόλλησης. Ένας από τους συνηθέστερα απαιτούμενους συνδυασμούς είναι το πολυαιθυλένιο και το πολυπροπυλένιο, αλλά αυτά είναι και τα δύο κρυσταλλικά και δεν είναι χημικά συμβατά
Η ηχητική συγκόλληση χρησιμοποιείται για την κατασκευή αναπτήρων βουτανίου, παιχνιδιών, πιπετών και ενδοφλέβιων καθετήρων. Τα επάνω τμήματα των αθλητικών υποδημάτων συχνά κατασκευάζονται με υπερηχητική συγκόλληση και όχι με ραφή ή κόλληση. Η διαδικασία κατασκευής οικιακών συσκευών απαιτεί πολλά πλαστικά μέρη να ενώνονται μεταξύ τους. Παραδείγματα αυτής της διαδικασίας είναι η οθόνη στην πρόσοψη ενός πλυντηρίου και τα δύο μισά του τροχού της αντλίας. Στην αυτοκινητοβιομηχανία, υπάρχουν εκατοντάδες χρήσεις για τη συγκόλληση με υπερήχους, που περιλαμβάνουν τη συγκόλληση μερών των οπίσθιων φώτων, του συγκροτήματος οργάνων και των προφυλακτήρων. Έχουν υπάρξει αναφορές ότι η Apple προσπαθεί να χρησιμοποιήσει αυτή την τεχνική για να κάνει τα ακουστικά τους, έχοντας χρησιμοποιήσει τη διαδικασία με επιτυχία σε κάποια από τα άλλα προϊόντα τους. Αυτό θα δώσει στα ακουστικά μια πιο εξορθολογισμένη εμφάνιση .
Βρείτε την επαγγελματική λύση συγκόλλησης για την εφαρμογή σας;
Κάντε κλικ στο ALTRASONIC WELDING MACHINE για να το καταλάβετε.
