Načelo ultrazvočnega točkovnega varilnega stroja in uvedba tehnologije ultrazvočnega točkovnega varjenja plastike
Ultrazvočno točkovno varjenje je metoda sestavljanja dveh termoplastičnih plastičnih delov brez oblikovanja lukenj ali energijsko prevodnih reber na lokalnem mestu. Ultrazvočno točkovno varjenje proizvaja močne strukturne zvare, ki so primerni za velike dele, termoplastične ekstrudirane ali lite plošče, termoplastične valovite plošče in obdelovance s kompleksnimi geometrijskimi oblikami in težko dostopnimi spojnimi površinami.
Ultrazvočno točkovno varjenje se pogosto uporablja za povezovanje velikih kovinskih plošč prek majhnih lokalnih zvarov. Ultrazvočno točkovno varjenje plastike je približno enako. V primerjavi z drugimi metodami ultrazvočnega sestavljanja ultrazvočno točkovno varjenje plastičnih delov ne zahteva oblikovanja lukenj ali energijsko prevodnih reber.
1. Načelo in mehanizem ultrazvočnega točkovnega varilnega stroja
Osnovno načelo ultrazvočnega točkovnega varjenja je, da je ultrazvočna varilna glava opremljena z vodilnim koncem za usmerjanje energije v lokalne točke na zgornji plošči. Konci prodrejo v zgornjo ploščo in vstopijo v spodnjo ploščo do približno polovice debeline zgornje plošče. Nekaj premaknjene staljene plastike se z zarezo na vodilni konici oblikuje v obročast obroč. Hkrati se na vmesniku med ploščama porabi energija, kar povzroči nadaljnje taljenje. Nekaj staljenega materiala na zgornji plošči se pripelje v spodnjo ploščo, kar povzroči lepljenje na spodnji plošči in tvori točkovni zvar. Spodnji del točkovnega zvara ostane gladek. Mehanizem ultrazvočnega točkovnega varjenja je, da vodilni del konice za točkovno varjenje med procesom ultrazvočnih vibracij prodre v zgornji del. Premaknjena staljena plastika se oblikuje v radialni resonančni votlini konice in tvori čeden dvignjen obroč na površini obdelovanca. Hkrati se energija sprosti na vmesniku, kjer nastaja toplota zaradi trenja. Ko je konica vstavljena v spodnji del, se izrinjena staljena plastika med obema površinama steče v okoliško vmesno območje in tvori trajne molekularne vezi.
2. Variante ultrazvočnega točkovnega varjenja
(1) Inverzno točkovno varjenje, pri obrnjenem točkovnem varjenju je naprava nameščena s točkovno varjenim koncem, varilna glava z ravnim dnom pa se dotika zunanje strani dela. Uporablja se lahko tam, kjer zaradi oblike dela običajno točkovno varjenje ni praktično ali zahteva slepi kot (slepi kot). Ta metoda lahko tvori točkovne zvare na notranji površini.
(2) Zasnova stopničaste konice po meri (zasnova stopničaste konice po meri) Zasnova stopnice po meri je primerna za aplikacije, ki zahtevajo gladko zgornjo površino. Običajne konice za točkovno varjenje tvorijo preveč staljenega materiala na površini, kaskadna zasnova pa stisne preveč materiala pod površino. Stopničasta konica je prilagojena in jo je mogoče dobiti na zahtevo.
3. Značilnosti ultrazvočnega točkovnega varjenja
Ultrazvočno točkovno varjenje lahko proizvede močne strukturne zvare z visoko trdnostjo vezi in kratkim časom cikla - običajno manj kot 1 s, brez potrebe po oblikovanju ulitih spojev in brez potrošnega materiala, kot so vijaki, sponke, zakovice ali lepila, na splošno ni potrebe po posebne napeljave. Ena stran ima lepo površino, druga stran pa čeden dvignjen obroč. Lahko se točkovno vari z ročnim varilnim strojem in lahko tesni več plasti materialov, kar je primerno za avtomatizacijo.
4. Uporaba ultrazvočnega točkovnega varjenja
Ultrazvočno točkovno varjenje je primerno za velike dele, termoplastične ekstrudirane ali lite plošče, termoplastične valovite plošče in obdelovance s kompleksno geometrijo in težko dostopnimi spojnimi površinami. Uporablja se predvsem za ravne oblikovane dele brez energijskih vodilnih reber, kot so polizdelki, termoformiranje, pihanje, ekstruzijsko oblikovanje in veliki ploski oblikovani deli. Ultrazvočno točkovno varjenje se običajno uporablja za dele za vakuumsko oblikovanje, kot so pretisni omoti, da se zagotovi tesnjenje, ki je očitno pri posegu. Tipične uporabe ultrazvočnega točkovnega varjenja vključujejo pritrditev stenskih plošč in prezračevalnih cevi ter točkovno varjenje toplotne izolacije in plastičnih delov. Uporablja se lahko tudi za velike plastične dele, kot so deli snežnih plugov, prikolice, pohištvo in deli, ki zahtevajo natančnost ali jih je težko variti z navadnimi varilci.
Tipične uporabe valovite plastike:
V primerjavi z drugimi tradicionalnimi materiali ima valovita plastika naslednje prednosti: je močnejša in bolj trpežna od valovite plošče iz vlaken, za razliko od kovine ali lesa, ki lahko gnije, rjavi, plesni ali korodira, nanjo ne vpliva vlaga in je odporna na kemikalije, maščobe in umazanijo. Lahko se ponovno uporabi. Valovita plošča iz polietilena visoke gostote (HDPE) se najpogosteje uporablja v posodah z valovitimi stenami. Pogosto se uporablja tudi polipropilen. Tipične aplikacije vključujejo poštne posode, pladnje za semena, posode za meso, ribe in kmetijske proizvode, gradbene posode, škatle z deli trgovin z živili in škatle za promet. Čeprav so na voljo posebni modeli, vključno z blagovnimi znamkami, je struktura konice za točkovno varjenje v obliki križa tipičen vzorec. Uporabite lahko enokončno varilno glavo ali večkončno varilno glavo.
Poleg točkovnega varjenja dvoslojnih materialov je bilo ultrazvočno točkovno varjenje uporabljeno za tesnjenje 6 plasti polipropilena. Da bi ultrazvočno varilno glavo spustili v material, je potrebno uporabiti posebno varilno glavo z več koraki, ki jih je treba vgraditi v vsako plast. Preden se ultrazvok aktivira, se za stiskanje vsake plasti uporabi višji predtlak. Ta struktura lahko tvori zelo močne točkovne zvare in ima dober videz.
Ultrazvočno točkovno varjenje je montažna tehnologija, ki povezuje dva termoplastična plastična dela brez oblikovanja lukenj ali energijsko prevodnih reber na lokalnem mestu. Videz spodnje plasti spoja za ultrazvočno točkovno varjenje je gladek in čist. Na površini okoli sklepa je dvignjen obroč.
Ultrazvočno točkovno varjenje je stroškovno učinkovito, hitro se sestavi, ne zahteva dodatnih pritrdilnih elementov in običajno ne zahteva posebnih napeljav. Ultrazvočno točkovno varjenje lahko uporablja ročne varilne pištole, eno- ali dvoglave namizne naprave za točkovno varjenje in skupinsko varilno napravo, sestavljeno iz več glav za točkovno varjenje, ki lahko izvajajo več varilnih operacij hkrati.
Osnovne smernice za ultrazvočno točkovno varjenje vključujejo togo podporo pod območjem točkovnega varjenja za preprečevanje madežev, srednjo do visoko amplitudo, da se zagotovi dovolj prodiranja materiala in nizek tlak, da se zagotovi zadostno taljenje na površini spoja.
Ultrazvočno točkovno varjenje proizvaja močne strukturne zvare, ki so primerni za velike dele, termoplastične ekstrudirane ali lite plošče, termoplastične valovite plošče in obdelovance s kompleksno geometrijo in težko dostopnimi spojnimi površinami. Ultrazvočno točkovno varjenje se običajno uporablja za dele za vakuumsko oblikovanje, kot so pretisni omoti in plastične valovite plošče.
