Štiri faze ultrazvočnega varjenja
V zadnjih desetletjih, z obsežno uporabo plastike in kompositnih materialov v industrijski proizvodnji in vsakdanjem življenju, kot tudi hiter razvoj industrije elektronike in nastanek novih visokomočnih pretvornikov, plastični ultrazvočni plastični varilni stroji so značilni njihova hitra varjenje hitrost in varjenje. Prednosti dobre kakovosti, enostavne avtomatizacije in primernosti za množično proizvodnjo so se široko uporabljale in postale najpogosteje uporabljena metoda plastičnega varjenja.
1. Načelo in proces ultrazvočnega varjenja
Osnovno načelo ultrazvočnega plastičnega varilnega stroja je uporaba ultrazvočnih frekvenčnih mehanskih vibracij (frekvenca je 10~70kHz, amplituda je 1~250μm) za ukrepanje na plastične dele, kar povzroča lokalno ogrevanje pod pritiskom (ogrevanje je posledica kombiniranega učinka površinskega in molekularnega trenja) Rezultat) in taljenje za oblikovanje varjenja. Ultrazvočni postopek varjenja je razdeljen na 4 faze:
Faza 1: Varilna glava stika del, pritiska in začne vibriranje. Toplota trenja tali energijsko prevodna rebra, taljenje pa se izteče v skupno površino. Ker se razdalja med obema deloma zmanjšuje, se začne zniževanje zavarovanja (zmanjšanje razdalje med dvema deloma zaradi toka taljenja) povečati. Izmik varjenja se sprva hitro poveča, nato pa se upočasni, ko se razprostirajo topljene energijske vodilne palice in se obrnejo na površino spodnjega dela. V fazi trenja trdnega stanja nastaja toplota zaradi energije trenja med obema površinama in notranjim trenjem v delu. Segrevanje trenja povzroči segrevanje polimernega materiala do tališča. Kalorična vrednost je odvisna od pogostosti delovanja, amplitude in tlaka.
Druga stopnja: povečanje hitrosti taljenja povzroči povečanje izmika varjenja in stik med površinama dveh delov. V tej fazi se oblikuje tanka stopljena plast, debelina taljene plasti pa se zaradi neprekinjenega ogrevanja povečuje. Toplota v tej fazi nastane z viskozno disipacijo.
Tretja stopnja: debelina plasti raztopine v varju ostaja nespremenjena in s stalno porazdelitvijo temperature se tali stalno stanje.
Faza 4: Po določenem času ali določeni energiji, stopnji moči ali razdalji je moč izklopljena, ultrazvočne vibracije se ustavijo, in začne se četrta stopnja. Tlak se vzdržuje tako, da se del dodatne taline iztisne iz vezne površine. Največji premik dosežemo, ko se var ohladi in strdi, pojavi pa se tudi intermolekularna difuzija.
