Princip för ultraljudsplastsvetsning
Ultraljudsvetsning är ett sätt att binda ihop två delar av samma eller kemiskt kompatibla material med hjälp av högfrekventa ultraljudsvibrationer som skapar en solid state-svetsning mellan dem . Fördelen med att använda denna teknik med plast är att inom några sekunder bildas en höghållfast, gas- och vattenbindning utan skruvar, lim, trådar, lödmedel eller någon annan typ av bindemedel. Delar som har svetsats behöver inte lämnas i en jig för härdning, vilket gör att de används omedelbart kunna i en automationslinje. Ultraljudsvetsningen av plast är en miljövänlig process som förbrukar mycket liten energi samtidigt som man producerar en kostnadseffektiv, permanent och ren svets. Processen används inom el-, dator-, bil-, flyg-, medicin- och förpackningsindustrin för att nämna några .
En ultraljudsvetsmaskin består av en transduceranordning som kallas stapeln . Det består av tre komponenter: en sonotrode, en booster och ett svetshorn. Sonotroden är källan till vibrationer. Inuti är det piezoelektriska keramiska skivor limmade runt metallplattor som är klämda fast i en titancylinder. Högfrekvent el matas sedan till den via en kabel från systemets effektmodul. Eftersom detta inte skapar tillräcklig vibration för att få en smälttemperatur för de flesta termoplasthartser, används en booster för att förstärka ingångsvibrationerna i förhållandet som krävs för svetsprocessen. Svetshornet överför energin i vibrationerna till de termoplastiska arbetsstyckena. Svetshornet är utformat för att matcha konturerna hos de specifika arbetsstyckena. Det dämpar vibrationen till ett visst värde och tillämpar krafterna som krävs för att processen ska fungera
Denna svetsprocess beror på att plasten används som mjukgöring men inte smälter , så det är bäst lämpat för termoplaster och inte härdade polymerer. De flesta termoplaster har en amorf struktur med viss grad av kristallinitet, vilket innebär att det finns några områden som har en ordnad struktur. Termoplaster mjuka över ett brett temperaturområde och har en glasövergångstemperatur. Termo-polymerer är kristallina och har en distinkt smältpunkt. En kristallin polymer kommer att förbli fast tills den når sin smältpunkt och sedan smälta allt på en gång. Amorfa termoplaster har också en lägre specifik gravitet, lägre draghållfasthet och dragmodul, högre duktilitet och slaghållfasthet och lägre krypmotstånd jämfört med de flesta kristallina polymerer. Exempelvis är ABS, akryl, polykarbonat och PVC amorfa polymerer med liten eller ingen kristallin struktur. Dessa plaster är väl lämpade för ultraljudssvetsning. Ultraljudssvetsning av två delar gjorda av samma plastmaterial får vanligtvis det bästa resultatet. I vissa fall kan emellertid två olika termoplaster svetsas med ultraljud, till exempel när materialen är kemiskt kompatibla och har liknande smältpunkter. En av de bästa kombinationerna av plast för denna typ av svetsning är ABS och akryl.
Polymerer som PE, PP, PE och PIA är kristallina och tenderar att absorbera vibrationer innan energin från ultraljudsvältaren kan passera till svetsplatsen. Det är därför svårt att ansluta någon av dessa med denna typ av svetsning. En av de mest efterfrågade kombinationerna är polyeten och polypropen, men dessa är både kristallina och inte kemiskt kompatibla
Sonic svetsning används för att göra butanändare, leksaker, pipetter och intravenösa katetrar. De övre delarna av atletiska skor tillverkas ofta med ultraljudsvetsning i stället för sömnad eller limning. Tillverkningsprocessen för hushållsapparater kräver att många plastdelar sammanfogas. Exempel på denna process är bildskärmen på tvättmaskinens framsida och de två halvorna av ett pumphjul. I bilindustrin finns hundratals användningar för ljudsvetsning, inklusive svetsning av delar av bakljus, instrumentklyftan och stötdämpare. Det har rapporterats att Apple letar efter att använda den här tekniken för att göra sina öronproppar, efter att ha använt processen framgångsrikt på några av sina andra produkter. Detta ger öronpropparna ett mer strömlinjeformat utseende .
Hitta den professionella svetslösningen för din ansökan?
Klicka på ALTRASONIC WELDING MACHINE för att inse det.
