Ultraääni muovihitsaustekniikka
Mikä on ultraäänihitsaus?
Ultraäänihitsaustekniikka käyttää korkeataajuista värähtelyä (ultraääni) kahden kestomuovisen komponentin tiivistämiseen tarkasti toisen kerran. Tarkalla paineella liitäntä tiivistää alle 0. 2 sekuntia.
Ultraääniaallot värähtelevät kymmeniä tai tuhansia kertoja sekunnissa. Tämä tärinä siirretään kosketuspinnalle suorassa kosketuksessa muovikomponentin kanssa. Koska hitsausalueen rajalla on korkea akustinen impedanssi, syntyy korkeita lämpötiloja. Muovi on erittäin huono lämpöjohdin, eikä se voi hajottaa lämpöä, ennen kuin se muuttuu kiinteästä tilasta nestemäiseen tilaan. Aseta jonkin verran paineita, mikä aiheuttaa kahden osan sulautumisen yhteen ikään kuin ne olisivat muovia. Kun ultraääni -signaali pysähtyy, osat kovettuu jälleen. Tämä on taikuus, joka luo puhtaan ja erittäin vahvan hitsauksen kahden komponentin väliin. Hitsauman lujuus on lähellä ruiskuvalun aikana muodostetun raaka -aineen voimakkuutta.
Ultraäänihitsausprosessi
Vaihe 1- osat kiinnittimessä
Kaksi koottavan kestomuovisen komponentin asetetaan toisiinsa, yksi päällekkäin, tukesällässä, jota kutsutaan kiinnikkeeksi.
Vaihe 2- työkalupään kosketus
Työkalupään kutsuttu titaani- tai alumiinikomponentti joutuu kosketukseen ylemmän muovikomponentin kanssa.
Vaihe 3- kohdista painetta
Levitä osiin ohjattu paine ja kiinnitä ne kiinnikkeeseen.
Vaihe 4- hitsausaika
Työkalunpää värähtelee pystysuunnassa nopeudella 20000 (20 kHz) tai 40000 (40 kHz) sekunnissa tarkan ajan - tunnetaan myös nimellä hitsausaika. Jokainen komponentti on tarkkaan suunniteltu ohjaamaan energiaa tiettyihin kosketuspisteisiin kahden komponentin välillä.
Mekaaninen värähtely siirretään liitoksen rajapinnalle kestomuovisten materiaalien kautta kitkan lämmön tuottamiseksi. Kun sidosrajapinnan lämpötila saavuttaa sulamispisteen, muovi sulaa ja virtaa ja tärinä pysähtyy. Tämä antaa sulatetun muovin aloittaa jäähdytyksen.
Vaihe 5- ylläpitää aikaa
Kiinnitysvoimaa ylläpidetään ennalta määrätyn ajan ajan, jotta komponentit voivat sulautua sulatetun muovin jäähtyessä ja jähmettyä. Tätä kutsutaan pitämisaikaksi. Parannettu sidoslujuus ja ilmatiivis tiivistyminen voidaan saavuttaa levittämällä suurempaa voimaa pito -ajan kuluessa. Tämä saavutetaan käyttämällä kaksoispainetta eri kohdissa pitoaikana.
Vaihe 6- vedä työkalun pää
Kun sulanut muovi jähmettyy, poista kiinnitys ja vedä työkalun pää vedä. Nämä kaksi muoviosaa on nyt kytketty toisiinsa, ikään kuin muovataan toisiinsa ja poistetaan kiinnikkeestä yhtenä komponentina.
Muovikokoonpanon ultraäänihitsaus on nopea, puhdas, tehokas ja toistettava prosessi, jolla on erittäin pieni energiankulutus. Liuottimia, liimoja, mekaanisia kiinnikkeitä tai muita kulutustarvikkeita ei tarvita, ja valmiit komponentit ovat tukevia ja puhtaita.
Tärkeät ultraäänihitsauksen tekijät
Hitsausaika ja hitsauspään paine voidaan säätää muuntimen ja hitsaustangon konfiguraation avulla määritetyn amplitudin mukaan. Yleisesti ottaen tärkeimmät muuttujat ovat
Kello 1. Amplitudibaari ja muunnin
2. hitsauspään paine
3. hitsausaika
4. Pidä aikaa
Säätöjen on oltava tarkkoja. Jos taajuus on liian korkea tai signaali levitetään liian kauan, muovi muodonmuutos helposti liitäntäpisteen rajan ulkopuolelle. Jos sovellettu energia on liian heikko, se muodostaa huonon yhteyden.
