Ultralydssvejseanalyse af plast

Blandt de mange produkter er plast ultralydssvejsning brugt i mange tilfælde og har været involveret i biler, husholdningsapparater, emballage, legetøj, elektronik og andre kommercielle applikationer. Dens unikke fordele - hurtig, effektiv, ren og fast, har vundet anerkendelse fra alle samfundslag

Lad os først og fremmest tage et kig på svejseprincippet: Når ultralydsbølger virker på den termoplastiske plastikkontaktflade, vil den producere titusindvis af højfrekvente vibrationer pr. sekund. Denne højfrekvente vibration når en vis amplitude, og ultralydsenergien transmitteres gennem den øvre svejsning. I svejsezonen genereres lokaliserede høje temperaturer på grund af den store akustiske modstand i svejsezonen, dvs. ved grænsefladen mellem de to svejsninger. På grund af plastens dårlige termiske ledningsevne kan den desuden ikke spredes i tide og samle sig i svejsezonen, så kontaktfladerne på de to plaster smelter hurtigt, og efter et vist tryk integreres de i en. Når ultralydsbølgen stopper, lad trykket vare i et par sekunder for at størkne det, og dermed danne en stærk molekylær kæde til svejseformål, svejsestyrken kan være tæt på råmaterialets styrke.

Ultralydssvejseprocessen er opdelt i fire trin.

Trin 1: Hornet er i kontakt med delen, påfører tryk og begynder at vibrere. Friktionsvarmen spreder de energiledende ribber, og opløsningen strømmer ind i bindingsoverfladen. Efterhånden som afstanden mellem de to dele aftager, falder mængden af ​​svejsning (afstanden mellem de to dele på grund af smeltens flow). Indledningsvis øges mængden af ​​svejseforskydning hurtigt og aftager derefter, når den smeltede energistyrende ribbe spredes og kommer i kontakt med overfladen af ​​den nederste del. I den faste friktionsfase genereres varme af friktionsenergien mellem de to overflader og den indre friktion i delen. Friktionsvarmen får polymermaterialet til at varme op til dets smeltepunkt. Mængden af ​​varme afhænger af virkningsfrekvensen, amplitude og tryk.

Trin 2: En stigning i smeltehastigheden resulterer i en stigning i mængden af ​​svejseforskydning og kontakt mellem overfladerne af de to dele. På dette stadium dannes et tyndt smeltet lag, og tykkelsen af ​​det smeltede lag øges på grund af kontinuerlig varmeudvikling. Varmen på dette stadium genereres af viskøs dissipation.

Trin 3; tykkelsen af ​​opløsningslaget i svejsningen forbliver den samme, og ledsaget af en konstant temperaturfordeling forekommer steady state smeltning.

Trin 4: Efter et bestemt tidsrum eller efter at have nået en bestemt energi, effektniveau eller afstand, slukkes strømforsyningen, ultralydsvibrationen stoppes, og det fjerde trin startes. Trykket opretholdes og noget af den ekstra opløsning presses ud af fugen. Den maksimale mængde forskydning nås, når svejsningen er afkølet og størknet, og der opstår intermolekylær diffusion.