Saldatura ad ultrasuoni di materiali termoplastici

Saldatura ad ultrasuoni

Il metodo più comune per saldare le parti termoplastiche è la saldatura ad ultrasuoni. In questo metodo, l'energia di vibrazione (ultrasuoni) di bassa ampiezza e alta frequenza viene utilizzata per far sì che l'attrito superficiale e molecolare generi il calore necessario per saldare le parti in plastica del cuscinetto del giunto. (Vibrazione ultrasonica sinusoidale) La saldatura ad ultrasuoni avviene nella gamma di frequenza di {{0}} khz, con una gamma di ampiezza generale di 15-60um. Le frequenze audio a partire da 15 kHz (ampiezza maggiore) vengono talvolta utilizzate per pezzi più grandi o materiali più morbidi. Il processo di saldatura di solito avviene entro 0.5-1.5s. La quantità di processo di saldatura include il tempo di saldatura, la posizione della testa di saldatura e la pressione di saldatura. L'attrezzatura per saldatura a ultrasuoni viene solitamente utilizzata per la saldatura di parti termoplastiche di piccole dimensioni e le parti di grandi dimensioni possono essere saldate a più punti.

I metodi di saldatura a ultrasuoni possono essere controllati in base al tempo di saldatura o alla posizione di saldatura (distanza di collasso) o all'energia di saldatura. Sono inoltre previsti controlli aggiuntivi per la pressione di saldatura e il tempo di raffreddamento. Le apparecchiature di saldatura a ultrasuoni generalmente funzionano a una frequenza di 20 kHz o 40 kHz. I dispositivi a 20 kHz sono più comunemente usati.

Design del giunto: il primo tipo, il tipo più comune di giunto, utilizza la vibrazione ultrasonica nella direzione verticale della superficie collegata. Docking e Z-coniugazione rientrano in questa categoria e si applicano alla maggior parte dei polimeri. Il secondo tipo di giunto saldato ad ultrasuoni comporta vibrazioni parallele alla superficie del giunto, formando uno stato di taglio. Vari tipi di ritaglio e nidificazione rientrano nella seconda categoria.

I contatti del controller di energia sono utilizzati al meglio con materiali amorfi e giunzioni del controller di energia più grandi possono essere utilizzate in alcuni materiali semicristallini non sigillati. Il modello seguente viene modificato con una superficie ruvida o strutturata. Ciò migliorerà la qualità della saldatura, la resistenza e la facilità di completamento. Sono disponibili anche molte altre forme di giunti strutturati. Il problema del troppopieno può essere ridotto introducendo il serbatoio di contaminazione del troppopieno nel progetto di connessione. Per motivi di sicurezza, il serbatoio di troppopieno è generalmente progettato con una capacità di volume in eccesso di almeno il 10%.

Giunti a compressione: per ridurre al minimo la possibilità di formazione di traboccamento, i giunti a compressione sono progettati per bloccare o trattenere il fuso nella zona di fusione. I giunti a compressione sono utili per materiali plastici semicristallini come il nylon. A causa della struttura più complessa della chiusura ermetica, la tolleranza di adattamento delle parti richieste per la chiusura ermetica è relativamente rigida. Strutture articolari più grandi richiedono anche un'ampiezza e un'energia di saldatura aggiuntive rispetto alla saldatura a conchiglia triangolare a guida energetica.

Livellamento pezzi, aggancio semplice non c'è soluzione per il livellamento o l'allineamento dei pezzi. Il livellamento dei pezzi si esegue meglio con un perno sagomato o una vite a doppia testa. Il giunto a Z può essere livellato automaticamente, resistenza alla trazione in uso e carico di taglio migliorato. E può eliminare il troppopieno esterno.

Il giunto a capocorda fornisce resistenza alla trazione e al taglio. Il giunto è autoallineato e lo spessore della parete dell'area del giunto deve essere relativamente grande per adattarsi al design del giunto a linguetta scanalato. Inoltre, i requisiti di tolleranza del pezzo sono relativamente severi. I rinforzi distanziatori migliorano il livellamento delle articolazioni.

Quando si collega la parte superiore, si consiglia generalmente di utilizzare una connessione a taglio. I giunti a taglio vengono utilizzati per parti ad anello e rettangolari che richiedono elevata resistenza e qualità. Il giunto a taglio numero uno ha una porzione di parete a sovrapposizione che produce tolleranze e taglio locale quando i giunti vengono saldati e inseriti in sequenza l'uno nell'altro. Per facilitare il livellamento del pezzo, il giunto contiene una sezione di regolazione. Per concentrare l'energia di fusione, l'angolo di punta dell'ostruzione su un lato viene abbassato sulla superficie di contatto iniziale. Poiché la temperatura del materiale fuso rimane la stessa su tutta la superficie di contatto, il pezzo viene saldato in modo che entrambe le superfici si fondano in modo uniforme. Per profondità di 1.0-2.{2}}mm, utilizzare valori di tolleranza nell'intervallo 0.{4}}.5 mm. Per prevenire la deformazione della parete laterale esterna dovuta alle tolleranze durante la saldatura, le parti verticali dovrebbero essere il più basse possibile, ma è possibile utilizzare giunti a linguetta scanalati modificati con parti a taglio su un lato con parti elastiche più profonde per fornire giunti della parete mediana che riducono al minimo la deformazione della parete laterale a causa delle tolleranze.

Il giunto a rampa ha un angolo di 30 gradi -60 gradi e deve essere assemblato entro ±1 grado. La saldatura e il beccuccio vengono prodotti per l'ulteriore aumento di tolleranza di 0.10-0.25 mm nello spessore del materiale della zona fusa. Quando gli overflow sono funzionalmente o esteticamente inaccettabili, vengono utilizzati collettori.

Per le saldature con guarnizioni annegate, è possibile ottenere una tenuta affidabile anche con guarnizioni elastiche incorporate o guarnizioni duttili. La forma del giunto come mostrato in Figura 7 è dotata di un anello elastico per migliorare la sicurezza di tenuta ottenuta mediante saldatura ad ultrasuoni o dove non è possibile una saldatura periferica continua.