Ultraääni muovihitsaustekniikka
Ultraäänihitsauksen perusperiaate on käyttää ultraäänitaajuuden mekaanista värähtelyä (Taajuus on 10-70 kHz, amplitudi on 1-250μm) muoviosien toimimiseen paikalliseen lämpöön (Lämmitys johtuu pinta- ja molekyylikitkan yhteisvaikutuksesta) ja sulattaa ne, jolloin ne muodostavat hitsin paineen alla.
Ultraäänihitsausprosessi on jaettu neljään vaiheeseen.
Vaihe 1:
Hitsauspää koskettaa osaa, paineistuu ja alkaa värähtää. Kitkalämpö sulattaa energiaa johtavaa kylkiluuta ja liuos virtaa liitospintaan. Kun näiden kahden osan välinen etäisyys pienenee, hitsausasento (näiden kahden osan välinen etäisyys pienenee sulamisvirran vuoksi) alkaa kasvaa. Hitsaussiirtymä kasvaa aluksi nopeasti ja hidastuu sitten sulan energianohjaajan levitessä ulos ja koskettaessa alapintaa. Kiinteän tilan kitkavaiheessa lämpöä syntyy näiden kahden pinnan välisen kitkaenergian ja osien sisäisen kitkan vuoksi. Kitkalämmitys saa polymeerimateriaalin kuumenemaan sulamispisteeseensä. Lämpöarvo riippuu toiminnan tiheydestä, amplitudista ja paineesta.
Vaihe 2:
sulamisnopeuden lisääntyminen johtaa hitsaussiirtymän lisääntymiseen ja kahden osan pintojen väliseen kosketukseen. Tässä vaiheessa muodostuu ohut sula kerros, ja jatkuvan lämmityksen vuoksi sulan kerroksen paksuus kasvaa. Tässä vaiheessa lämpö syntyy viskoosisen haihtumisen kautta.
Vaihe 3:
hitsin kiinteän liuoskerroksen paksuus pysyy muuttumattomana, ja tasaisessa lämpötilajakaumassa tapahtuu vakaan tilan sulamista.
Vaihe 4:
Kun asetettu aika tai tietty energia, tehotaso tai etäisyys on saavuttanut, virta katkeaa, ultraäänivärähtely pysähtyy ja neljäs vaihe alkaa. Pidä painetta puristaa osa ylimääräisestä liuoksesta sidospinnasta. Hitsaus saavuttaa maksimaalisen siirtymänsä jäähdytyksen ja kiinteytyksen jälkeen, ja intermolekulaarinen difuusio tapahtuu.
