Ultraäänihitsauksen neljä vaihetta
Viime vuosikymmeninä muovien ja komposiittimateriaalien laajamittaisen soveltamisen teollisessa tuotannossa ja arjessa sekä elektroniikkateollisuuden nopean kehityksen ja uusien suuritehoisten antureita syntymisen vuoksi muovisia ultraäänimuovihitsauskoneita leimaa niiden nopea hitsausnopeus ja hitsaussauma. Laadukkaan, helpon automaation ja massatuotantoon soveltuvuuden etuja on käytetty laajalti, ja niistä on tullut yleisimmin käytetty muovihitsausmenetelmä.
1. Ultraäänihitsauksen periaate ja prosessi
Ultraäänimuovihitsauskoneen perusperiaate on käyttää ultraäänitaajuuden mekaanista värähtelyä (taajuus on 10 ~ 70 kHz, amplitudi on 1 ~ 250μm) muoviosiin, mikä aiheuttaa paikallista lämmitystä paineen alla (lämmitys johtuu pinnan ja molekyylien kitkan yhteisvaikutuksesta) Tulos) ja sulaminen hitsauksen muodostamiseksi. Ultraäänihitsausprosessi on jaettu neljään vaiheeseen:
Vaihe 1: Hitsauspää koskettaa osaa, paineistaa ja alkaa värähtää. Kitkan kuumuus sulattaa energiaa johtaneet kylkiluut, ja sulaminen virtaa liitospintaan. Kun näiden kahden osan välinen etäisyys pienenee, hitsauksen siirtymä (sulamisvirrasta johtuva kahden osan välisen etäisyyden pieneneminen) alkaa kasvaa. Hitsaussiirtymä kasvaa aluksi nopeasti ja hidastuu sitten, kun sulaneet energiaohjainpalkit leviävät ja koskettavat alaosan pintaa. Kiinteän tilan kitkavaiheessa lämpöä syntyy kahden pinnan välisen kitkaenergian ja osan sisäisen kitkan vuoksi. Kitkalämmitys saa polymeerimateriaalin kuumenemaan sulamispisteeseensä asti. Lämpöarvo riippuu toiminnan tiheydestä, amplitudista ja paineesta.
Toinen vaihe: sulamisnopeuden lisääntyminen aiheuttaa hitsaussiirtymän ja näiden kahden osan pintojen välisen kosketuksen kasvun. Tässä vaiheessa muodostuu ohut sulanut kerros, ja sulaneen kerroksen paksuus kasvaa jatkuvan lämmityksen vuoksi. Lämpö tässä vaiheessa syntyy viskoosisen haihtumisen kautta.
Kolmas vaihe: hitsin liuoskerroksen paksuus pysyy muuttumattomana ja tasaisella lämpötilan jakautumilla tapahtuu vakaan tilan sulamista.
Vaihe 4: Kun asetettu aika tai tietty energia, tehotaso tai etäisyys on saavutettu, virta katkeaa, ultraäänivärähtely pysähtyy ja neljäs vaihe alkaa. Paine säilyy niin, että osa ylimääräisestä sulasta puristetaan ulos sidospinnasta. Suurin siirtymä saavutetaan, kun hitsaus jäähdytetään ja kiinteytetään ja intermolekulaarinen difuusio tapahtuu.
