درخواست یک نقل قول
خط تولیدی را تصور کنید که در آن هزاران قطعه پلاستیکی تزریقی هر چند ثانیه به یک اتصال دائمی و ضد آب نیاز دارند. چسب چند دقیقه طول می کشد تا درمان شود، جوشکاری با حلال دود و سردردهای بازرسی ایجاد می کند و بست ها وزن و هزینه را اضافه می کنند. جوشکاری التراسونیک پلاستیک ها همان اتصال را در کمتر از یک ثانیه بدون مواد مصرفی، بدون چسب و بدون منبع حرارت خارجی تکمیل می کند. به همین دلیل است که به روش پیشفرض اتصال برای همه چیز از پانل درب خودرو گرفته تا محفظه فیلترهای پزشکی تبدیل شده است، مشروط بر اینکه جفت مواد و هندسه اتصال به درستی انتخاب شوند.
جوشکاری اولتراسونیک انرژی الکتریکی با فرکانس بالا را به ارتعاش مکانیکی تبدیل می کند. یک ژنراتور که منبع تغذیه نیز نامیده می شود، برق اصلی را به سیگنال الکتریکی 15 کیلوهرتز تا 40 کیلوهرتز تبدیل می کند. مبدل یا مبدل آن سیگنال را به ارتعاش مکانیکی تبدیل می کند. یک تقویت کننده دامنه را تغییر می دهد. یک بوق که به عنوان سونوترود نیز شناخته می شود، لرزش را به قسمت پلاستیکی بالایی منتقل می کند. قطعات تحت فشار در یک فیکسچر نگه داشته می شوند و بوق در حالی که عمود بر خط اتصال می لرزد، روی قسمت بالایی فشار می آورد.
اصطکاک بین دو سطح جفت گیری دقیقاً در سطح مشترک گرما ایجاد می کند. ترموپلاستیک ذوب می شود، مولکول های هر دو قسمت در هم پخش می شوند، و هنگامی که ارتعاش متوقف می شود و قطعه برای چند صد میلی ثانیه ثابت می ماند، مذاب به جوشی تبدیل می شود که اغلب به اندازه مواد توده قوی است.
دو حالت عملکرد مشترک است:
مزایا به جای تئوری قابل اندازه گیری هستند. چرخه های جوش 0.5 تا 1.5 ثانیه توانی را به دست می دهد که جوشکاری چسب یا صفحه داغ نمی تواند مطابقت داشته باشد. هیچ حلال، چسب یا بست مکانیکی وارد محصول نمی شود، بنابراین صورتحساب مواد جمع می شود و زمان پخت وجود ندارد. از آنجایی که گرما فقط در رابط مشترک تولید می شود، بقیه قسمت خنک می ماند و از اجزای حساس به حرارت و جزئیات ریز سطح محافظت می کند. این فرآیند به راحتی خودکار می شود و یک اتصال تمیز و بدون فلاش می دهد که برای آب بندی هرمتیک در فیلترها، شیرها و بسته بندی مناسب است.
محدودیت ها به همان اندازه مهم هستند. جوشکاری اولتراسونیک فقط با ترموپلاستیک ها کار می کند و گریدهای نیمه کریستالی مانند پلی اتیلن و پلی پروپیلن نسبت به گریدهای آمورف مانند ABS یا پلی استایرن به انرژی بیشتر و طراحی دقیق اتصال نیاز دارند. قطعات باید بتوانند ارتعاش را به مفصل منتقل کنند. یک قسمت بزرگ و قابل انعطاف با اتصال دور از شاخ ممکن است به طور قابل اعتماد جوش نخورد. ابزارسازی جزئی خاص است. تغییر در هندسه قطعه معمولاً به معنای یک بوق و فیکسچر جدید است.
انتخاب مواد اولین چیزی است که باید درست انجام شود. جدول زیر رفتار معمولی برای ترموپلاستیک های مهندسی رایج را خلاصه می کند. مقاله مرجع در مواد ایده آل برای جوشکاری اولتراسونیک روی رزین ها و مخلوط های کمتر رایج عمق بیشتری پیدا می کند.
| مواد | قابلیت جوشکاری | نکات کاربردی |
|---|---|---|
| ABS | عالی | کم انرژی، بخشنده، در میدان نزدیک و دور کار می کند |
| پلی استایرن (PS) | عالی | جوش آسان؛ اگر انرژی خیلی زیاد باشد، چشمک می زند |
| پلی کربنات (PC) | خوب | به دامنه کنترل شده نیاز دارد. خطر ترک استرس |
| پلی پروپیلن (PP) | خوب | نیمه کریستالی؛ نیاز به انرژی بالاتر و اتصال برشی دارد |
| پلی اتیلن (PE) | منصفانه | جریان مذاب بالا؛ هندسه مفصل بسیار مهم است |
| نایلون (PA) | خوب | محتوای رطوبت بر کیفیت تأثیر می گذارد. قطعات خشک ترجیح داده می شود |
| PET / PBT | منصفانه | نیاز به دامنه بالا و طراحی دقیق فیکسچر دارد |
| پی وی سی | منصفانه | تثبیت کننده ها بر نتایج تأثیر می گذارند. تهویه کافی مورد نیاز است |
| POM (استال) | خوب | عالی with shear joints; avoid thin sections |
| PMMA (اکریلیک) | خوب | جوش های تمیز؛ مراقب علامت گذاری سطح باشید |
مواد غیر مشابه را می توان تنها زمانی جوش داد که از نظر شیمیایی سازگار باشند، معمولاً جفت های آمورف به آمورف یا نیمه کریستالی به نیمه بلوری با دمای ذوب مشابه. بررسی سریع سازگاری قبل از ساخت ابزار باعث صرفه جویی در زمان بسیار بیشتر از هر تنظیم فرآیند بعدی می شود.
هندسه اتصال تعیین می کند که آیا ارتعاش شاخ به جوش تبدیل می شود یا فقط یک نقطه داغ. دو طرح کلاسیک بیشتر کاربردها را پوشش می دهد.
یک برجستگی مثلثی شکل که روی سطح مفصلی شکل می گیرد، ناحیه تماس اولیه را متمرکز می کند، بنابراین مذاب به سرعت و قابل پیش بینی شکل می گیرد. این انتخاب استاندارد برای پلاستیک های آمورف است. ارتفاع مدیر انرژی معمولی 0.3 تا 0.7 میلی متر است. عرض و زاویه باید با رفتار مذاب مواد مطابقت داشته باشد.
اتصال برشی یک تناسب تداخلی است: یک پله کوچک روی یک قسمت با ذوب شدن مواد وارد قسمت جفت شده می شود و یک ناحیه مذاب پیوسته ایجاد می کند. پلاستیک های نیمه کریستالی مانند PP و PE با اتصال برشی بسیار قابل اعتمادتر هستند زیرا این فرآیند مذاب عمودی ایجاد می کند که در برابر تمایل مواد به عقب افتادن مقاومت می کند. طراحان معمولاً تداخل 0.2 تا 0.5 میلی متر در هر طرف را مشخص می کنند.
اتصالات پله ای، اتصالات زبانه و شیار و طرح های اسکنه انواعی هستند که برای آب بندی در برابر مایع، کنترل فلاش یا تقویت بخش های دیوار نازک استفاده می شوند. هندسه هرچه که باشد، شاخ باید یک سطح صاف و سفت و سخت نزدیک به محل اتصال را لمس کند. ابزارسازی کاملا سفارشی است: بوق به شکل کانتور قطعه است و فیکسچر قسمت پایینی را بدون لرزش میرایی نگه می دارد. برای شکلهای غیرعادی قطعات، شاخها و قالبهای سفارشی ماشینکاری شده معمولاً اجتنابناپذیر هستند.
قالب های التراسونیک سفارشی برای کاربردهای جوشکاری دقیق این گزینه قالب سفارشی با هندسه قطعات غیر معمول مطابقت دارد و ابزار استاندارد را تکمیل می کند. این کار از جوشکاری، برش یا آب بندی پشتیبانی می کند و برای دوام و عملکرد متعادل از فولاد صنعتی ساخته شده است. مشاهده محصول → چهار متغیر تحت کنترل شما هستند: فرکانس، دامنه، زمان جوش و فشار. فرکانس توسط دستگاه ثابت می شود، معمولاً 15، 20، 30 یا 35 کیلوهرتز. فرکانسهای بالاتر مناسب قطعات کوچکتر و ظریفتر هستند. دامنه فاصله ارتعاش است و از طریق نسبت بوستر و بوق تنظیم می شود. زمان جوش و فشار روی کنترلر تنظیم می شود. ماشینهای پیشرفتهتر نیز فاصله جوش، معروف به فروپاشی، و ارتفاع مطلق قطعه را کنترل میکنند که سازگاری بسیار بهتری نسبت به زمان به تنهایی میدهد.
نقایص رایج به دلایل خاصی برمی گردد:
جوشکاری اولتراسونیک در هر جایی که قطعات ترموپلاستیک باید از نظر حجم به هم متصل شوند ظاهر می شود. تامین کنندگان خودرو از آن برای داشبورد، پانل درها، مخازن مایعات و محفظه لامپ استفاده می کنند. سازندگان دستگاه های پزشکی برای فیلترهای خون، اتصالات IV، محفظه دریچه ها و اجزای تنفسی به آن متکی هستند، زیرا جوش هیچ باقیمانده چسبی تولید نمی کند و اتصال می تواند هرمتیک باشد. کارخانههای لوازم الکترونیکی مصرفی بستههای باتری، پوستههای شارژر، و محفظههای سوئیچ را با چرخههای چرخه پرس نیمکتی زیر یک ثانیه مونتاژ میکنند. همین فیزیک، پارچههای نبافته را نیز جوش میدهد، به همین دلیل است که سازندگانی که قبلاً از تجهیزات نساجی اولتراسونیک استفاده میکنند، اغلب حرکت به سمت جوشکاری قطعات پلاستیکی را ساده میدانند.
برای کارهایی که پرس کامل را توجیه نمی کند، مانند دسته های نمونه اولیه، مونتاژ سری های کوچک، جوشکاری تعمیرات، یا چسباندن قبل از عملیات ثانویه، دستگاه جوش نقطه ای با بوق دستی اغلب مقرون به صرفه ترین گزینه است.
دستگاه جوش نقطه ای اولتراسونیک AH-50Q برای پارچه های نبافته این جوشکار نقطه ای برای جوشکاری نمونه اولیه، سری کوچک یا تعمیری ایده آل است، کیسه ها و ماسک های نبافته را بدون پیش گرم کردن جوش می دهد. عرض قابل تنظیم و قالب های طرح دار قابل تعویض را برای ساخت همه کاره ارائه می دهد. مشاهده محصول → انتخاب تجهیزات به دنبال قسمت است، نه برعکس. با اندازه قطعه و مواد شروع کنید. یک محصول مصرفی کوچک ABS با اتصال 1 میلی متری ممکن است به طور کامل توسط یک پرس 20 کیلوهرتز با خروجی 1 تا 2 کیلووات خدمت رسانی شود. یک قطعه بزرگ خودرو PP با طول درز 300 میلیمتر به یک سیستم 15 کیلوهرتز با 3 تا 4 کیلووات نیاز دارد تا دامنه کافی را به انتهای اتصال برساند. برای قطعات نازک و ظریف، ماشین های 30 یا 35 کیلوهرتز انرژی ملایم تر و قابل کنترل تری می دهند.
حالت کنترل تصمیم بعدی است. کنترلکنندههای مبتنی بر زمان برای قطعات پایدار و اتصالات ساده مناسب هستند. جوشکاری مبتنی بر فاصله، که وقتی قطعه به مقدار مشخصی فرو می ریزد، جوش را متوقف می کند، تأثیر تحمل ارتفاع قطعه را از بین می برد. جوشکاری مبتنی بر ارتفاع به جای مدت زمان جوش، ابعاد نهایی قطعه را تضمین می کند، که برای قطعاتی که باید فشار را تحمل کنند یا به طور هرمتیک آب بندی شوند، اهمیت دارد.
بودجه ابزار را نادیده نگیرید. بوق و فیکسچر اغلب به اندازه خود دستگاه هزینه دارند و مختص پروژه هستند. اگر نیاز به جوش دادن چندین شماره قطعه دارید، ماشینی را انتخاب کنید که بوسترها، بوق ها و فیکسچرهای قابل تعویض را به سرعت بپذیرد.
ایمنی بخشی از تصمیم خرید است. پرس باید دارای استارت دو دستی، محفظه یا پرده محافظ و توقف اضطراری قابل اعتماد باشد. راهنمای ما به ملاحظات ایمنی هنگام کار با دستگاه جوش اولتراسونیک موارد خاصی را که باید قبل از راه اندازی بررسی شود فهرست می کند.
دستگاه جوش پلاستیک AH-DSL 15 کیلوهرتز 4200 وات برای قطعات بزرگ این پرس با قدرت بالا، اجزای بزرگ ترموپلاستیک و مجموعه های نبافته را کنترل می کند. قاب دایکاست گرانشی، تسطیح چهار پیچ و لباس ایمنی دو دکمه ای که نیاز به تولید با نتایج ثابت دارد. مشاهده محصول → جوشکاری اولتراسونیک پلاستیک ها یک فرآیند بالغ و قابل تکرار است که سه چیز در یک راستا قرار دارند: ترکیب مواد قابل جوش، اتصالی که برای انتقال انرژی اولتراسونیک طراحی شده است، و ماشینی با قدرت و کنترل کافی برای اندازه قطعه. با جدول مواد شروع کنید، هندسه اتصال را با سازنده قالب خود تأیید کنید و سپس تجهیزات را با حجم تولید مطابقت دهید. جوشکاری اولتراسونیک به این ترتیب انجام می شود، اتصالاتی را به شما می دهد که سریع تر، تمیزتر و اغلب قوی تر از هر چیزی که یک پیچ یا چسب می تواند ارائه دهد.
Copyright © ChangZhou AoHeng Machinery Co., Ltd. All Rights Reserved
