جوشکاری اولتراسونیک پلاستیک: فرآیند، مواد، طراحی مشترک و انتخاب تجهیزات

محفظه پلی کربنات قالب گیری تزریقی و پایه ABS شما به عنوان دو قسمت به مونتاژ نهایی می رسند، اما محصول نهایی باید به عنوان یک قطعه عمل کند. چسب زمان پخت، تهویه و تغییر ضخامت خط اتصال را اضافه می کند. پیچ به معنای قطعات اضافی، سوراخ های حفر شده و یک مرحله مونتاژ اضافی است. جوشکاری اولتراسونیک پلاستیک دو جزء را در کمتر از یک ثانیه ذوب می کند، پیوندی به اندازه خود رزین ایجاد می کند و هیچ ماده مصرفی به صورتحساب مواد اضافه نمی کند. برای تعداد فزاینده‌ای از تولیدکنندگان، این ترکیب سرعت، تمیزی و استحکام، جوشکاری اولتراسونیک را به اولین روش اتصال برای یک محصول جدید پلاستیکی ارزیابی می‌کند.

نحوه عملکرد جوش اولتراسونیک پلاستیک

جوشکاری اولتراسونیک پلاستیک انرژی الکتریکی با فرکانس بالا را به ارتعاش مکانیکی تبدیل می کند، سپس این ارتعاش را از طریق ابزار فلزی به نام شاخ به ناحیه اتصال می رساند.

1. قسمت پایین در یک فیکسچر محکم می شود و قسمت بالایی با سطوح مفصلی در یک راستا قرار می گیرد.
2. بوق پایین می آید، با قسمت بالایی تماس می گیرد و یک نیروی ماشه کنترل شده اعمال می کند.
3. ژنراتور مبدل را با سرعت 20000 تا 40000 سیکل در ثانیه به حرکت در می آورد و ارتعاش از طریق قسمت بالایی به رابط منتقل می شود.
4. اصطکاک مولکولی بین دو سطح جفت گیری، دما را از نقطه ذوب بالاتر می برد، بنابراین لایه نازکی از پلاستیک ذوب می شود و جریان می یابد.
5. لرزش متوقف می شود و بوق قطعات را برای مدت زمان نگهداری تحت فشار نگه می دارد در حالی که لایه ذوب شده خنک و جامد می شود.
6. بوق جمع می شود و مجموعه جوش داده شده از فیکسچر خارج می شود.

مرحله جوش فقط 0.2 تا 1.0 ثانیه طول می کشد. از آنجایی که گرما مستقیماً در محل اتصال ایجاد می شود، بقیه قسمت خنک می ماند که باعث از بین رفتن تاب خوردگی، آسیب حرارتی و نقاله های خنک کننده طولانی می شود.

چرا سازندگان جوشکاری اولتراسونیک را انتخاب می کنند

این فرآیند از طریق فهرست کوتاهی از مزایای قابل اندازه گیری جایگاه خود را در خطوط تولید به دست می آورد:

• زمان چرخه: زمان جوش کمتر از یک ثانیه با سلول های مونتاژ خودکار همگام است.
• بدون مواد مصرفی: بدون چسب، حلال، گیره، یا سیم پرکننده. اتصال به طور کامل از خود قطعات تشکیل شده است.
• عملکرد تمیز: تا زمانی که پلاستیک عاری از کپک باشد، دود، خروج گاز یا آماده سازی سطح وجود ندارد.
• استحکام اتصال: یک جوش درست طراحی شده اغلب به اندازه ماده اصلی قوی است.
• بهره وری انرژی: دستگاه فقط در طول چرخه جوش و نگه داشتن جریان می گیرد، نه در طول مراحل پخت طولانی.

انتخاب مواد: کدام پلاستیک ها تمیز جوش می شوند

سوال اول همیشه یکسان است: آیا می توان پلاستیک من را جوش داد؟ پاسخ به آمورف یا نیمه کریستالی بودن رزین بستگی دارد.

ترموپلاستیک های آمورف مانند ABS، پلی کربنات، پلی استایرن و اکریلیک به تدریج در یک محدوده دمایی وسیع نرم می شوند، که به فرآیند پنجره ای بخشنده می دهد و پیوندهای قوی و ثابتی ایجاد می کند. ترموپلاستیک های نیمه کریستالی مانند پلی پروپیلن، پلی اتیلن، نایلون و استال ساختار خود را تا زمانی که به نقطه ذوب خود برسند حفظ می کنند، سپس تقریباً بلافاصله به مایعی با ویسکوزیته کم تبدیل می شوند. آنها قابل جوش هستند، اما به انرژی بالاتر، کنترل فرآیند دقیق تر و طراحی مفصلی حاوی مذاب نیاز دارند.

پلاستیک های غیرمشابه را فقط زمانی می توان جوش داد که دو رزین از نظر شیمیایی سازگار باشند و دمای مذاب آنها نزدیک باشد. ABS و اکریلیک یک جفت مشترک هستند که به خوبی جوش می شوند. ترکیباتی مانند کار PC/ABS در تولید عملی. پلی پروپیلن و پلی اتیلن در لبه امکان پذیری قرار دارند. رزین‌های پر شده متغیر دیگری را اضافه می‌کنند: تقویت شیشه، انرژی مورد نیاز را افزایش می‌دهد و نحوه جریان مذاب را تغییر می‌دهد، بنابراین آزمایش‌ها با قطعات درجه تولید قبل از برش ابزار ضروری است.

برای نگاهی دقیق تر به محدودیت های مواد و مشکلاتی که در کف کارخانه ظاهر می شود، این بررسی که کدام ترموپلاستیک ها برای جوشکاری عملی هستند مرزهای عملی را بدون فرضیات پوشش می دهد.

طراحی اتصال استحکام جوش را تعیین می کند

انرژی باید در جایی متمرکز شود. یک ناحیه تماس صاف نمی تواند گرمای موضعی کافی تولید کند، به همین دلیل است که هندسه اتصال حداقل به اندازه دستگاه اهمیت دارد.

مشترک مدیر انرژی

یک برآمدگی مثلثی شکل که بر روی یک قسمت ساخته شده است در امتداد یک خط نازک با سطح مخالف تماس می گیرد. ابتدا ذوب می شود و با فشار دادن قطعات به هم در سراسر مفصل پخش می شود. دایرکتورهای انرژی انتخاب پیش‌فرض برای پلاستیک‌های آمورف و قطعات با فلنج جوش قابل دسترس هستند.

اتصال برشی

قسمت بالایی با تداخل کنترل شده در قسمت پایینی قرار می گیرد. همانطور که قطعات به هم فشرده می شوند، لایه ذوب شده در امتداد دیوار عمودی پاک می شود و یک مهر و موم پیوسته و هرمتیک را تشکیل می دهد. اتصالات برشی شکل ارجح برای پلیمرهای نیمه کریستالی و برای ظروفی است که باید مایع یا گاز را در خود جای دهند.

مفصل زبانه و شیار

زبان در یک قسمت وارد شیار در طرف دیگر می شود. یک تداخل برشی مناسب اضافه کنید، و اتصال، هم ترازی، آب بندی و استحکام بالاتر را در یک ویژگی فراهم می کند. به طور گسترده ای در فیلترها، مخازن و تجهیزات پزشکی استفاده می شود.

انتخاب دستگاه جوش اولتراسونیک پلاستیک مناسب

انتخاب ماشین با سه پارامتر شروع می شود: فرکانس، توان خروجی و پیکربندی.

فرکانس: 15، 20 یا بالاتر

فرکانس‌های پایین‌تر مانند 15 کیلوهرتز دامنه بزرگ‌تری تولید می‌کنند که مناسب قطعات بزرگ، خطوط جوش طولانی و رزین‌های نیمه کریستالی است. محدوده 20 کیلوهرتز استاندارد همه منظوره برای اکثر محفظه ها و قطعات پلاستیکی است. فرکانس های بالاتر در حدود 35 یا 40 کیلوهرتز کنترل دقیق تری را برای قطعات کوچک، دیواره نازک یا ظریف می دهد.

توان خروجی

قدرت از اندازه مفصل پیروی می کند. یک اتصال محکم ABS کوچک ممکن است با چند صد وات جوش شود. اتصال طولانی روی یک قسمت نایلونی پر از شیشه می تواند 4000 وات یا بیشتر نیاز داشته باشد. از تامین کننده بخواهید که یک محاسبه مرجع بر اساس طول خط جوش، سختی رزین و سطح تماس داشته باشد.

پیکربندی ماشین

پیکربندی تعیین می‌کند که دستگاه چگونه با کارخانه شما مطابقت دارد. یک پرس نیمکت با تحریک پنوماتیک برای چرخه های خودکار و تکرارپذیری بالا مناسب است. یک ماشین دستی به اپراتور کنترل مستقیم می دهد که برای نمونه های اولیه و نگهداری ارزشمند است. جوشکار نقطه ای اتصالات کوچک و موضعی را با کمترین هزینه انجام می دهد.

برای قطعات بزرگ و تولید مداوم، دستگاه جوش پلاستیک AHDSL 15 کیلوهرتز 4200 وات قدرت و دامنه پایدار مورد نیاز برای خطوط جوش طولانی و رزین های سخت را فراهم می کند.

تامین کنندگان دستگاه جوش پلاستیک سفارشی AH-DSL 15KHz 4200w، شرکت OEM/ODM - C Changzhou Aoheng Machinery Co., Ltd از چین سفارشی AH-DSL 15KHz 4200w دستگاه جوش پلاستیک و شرکت OEM/ODM است، جزئیات: M... مشاهده محصول →

برای بخش های تعمیرات و محصولات مخلوط در دسته های کوچک، دستگاه جوش پلاستیک در حالت کار دستی AH-SL راه اندازی آسان است و به منبع هوای فشرده نیاز ندارد.

سفارشی AH-SL حالت کار دستی دستگاه جوش پلاستیکی تامین کنندگان، OEM/ODM Comp Changzhou Aoheng Machinery Co., Ltd یک تامین کننده سفارشی چینی AH-SL دستی در حالت کار دستگاه جوش پلاستیک و شرکت OEM/ODM است. مشاهده محصول →

هنگامی که کاربرد یک نقطه اتصال سریع روی یک فیلم، پارچه یا قسمت پلاستیکی با دیواره نازک است، دستگاه جوش نقطه ای اولتراسونیک AH-50Q در حداقل فضای نیمکت قرار می گیرد و چرخه را کوتاه نگه می دارد.

تامین کنندگان دستگاه جوش نقطه ای اولتراسونیک سفارشی AH-50Q، شرکت OEM/ODM - Chang Changzhou Aoheng Machinery Co., Ltd تامین کننده دستگاه جوشکاری نقطه ای اولتراسونیک AH-50Q چین و شرکت OEM/ODM است، جزئیات: عرض... مشاهده محصول →

ملاحظات عملی قبل از خرید

چند بررسی در مرحله خرید از اکثر مشکلات میدانی جلوگیری می کند:

• تست با قطعات درجه تولید: مقدار رزین، رنگ‌ها، پرکننده‌ها و آزادسازی قالب، همه رفتار جوش را تغییر می‌دهند.
• ابزار را در نقل قول قرار دهید: بوق و فیکسچر در اطراف قسمت شما طراحی شده اند و به اندازه ژنراتور مهم هستند.
• کنترل فرآیند را تأیید کنید: تنظیمات مستقل برای زمان جوش، زمان نگهداری و نیروی ماشه حداقل برای نتایج قابل تکرار هستند.
• قطعات یدکی و خدمات را بررسی کنید: مبدل، تقویت کننده و بوق به مرور زمان فرسوده می شوند و تعویض سریع خط شما را حفظ می کند.

جوشکاری اولتراسونیک پلاستیک در کف مغازه برنده می شود زیرا کندترین و آشفته ترین مراحل را از اتصال دو قطعه حذف می کند. رزین باید سازگار باشد، اتصال باید انرژی را متمرکز کند، و دستگاه باید حرکت خود را با دقت تکرار کند. هنگامی که این سه شرط برآورده می‌شوند، فرآیند زمان‌های چرخه‌ای را که بر حسب ثانیه اندازه‌گیری می‌شود، بدون مواد مصرفی و پیوندی که مانند خود ماده عمل می‌کند، تحویل می‌دهد. آن را در طول طراحی قطعه ارزیابی کنید، زیرا چند میلی‌متر هندسه اتصال قالب‌گیری شده هزینه بسیار کمتری نسبت به فرآیند ثانویه دائمی دارد.