플라스틱 초음파 용접 분석

많은 제품 중 플라스틱 초음파 용접은 많은 경우에 사용되며 자동차, 가전 제품, 포장, 장난감, 전자 제품 및 기타 상업용 응용 분야에 사용되었습니다. 빠르고 효율적이며 깨끗하고 견고한 고유한 장점은 각계각층의 인정을 받았습니다.

먼저 용접 원리를 살펴보겠습니다. 열가소성 플라스틱 접촉면에 초음파가 작용하면 초당 수만 개의 고주파 진동이 발생합니다. 이 고주파 진동은 특정 진폭에 도달하고 초음파 에너지는 상부 용접물을 통해 전달됩니다. 용접부에서는 용접부, 즉 두 용접부의 경계면에서 큰 음향 저항으로 인해 국지적인 고온이 발생합니다. 더욱이 플라스틱의 열전도율이 낮기 때문에 시간이 지나도 소산되지 못하고 용접부에 모이기 때문에 두 플라스틱의 접촉면이 빠르게 녹고 일정 압력이 지나면 하나로 통합됩니다. 초음파가 멈췄을 때 몇 초간 압력을 가해 굳혀 용접 목적에 맞는 강한 분자 사슬을 형성하면 용접 강도가 원재료 강도에 가까워질 수 있습니다.

초음파 용접 공정은 4단계로 구분됩니다.

1단계: 혼이 부품과 접촉하여 압력을 가하고 진동하기 시작합니다. 마찰열은 에너지 가이드 리브를 분산시키고 용액은 접착 표면으로 흘러 들어갑니다. 두 부품 사이의 거리가 줄어들수록 용접량(용융물의 흐름으로 인한 두 부품 사이의 거리)도 감소합니다. 초기에는 용접변위량이 급격하게 증가하다가 용융에너지 가이딩리브가 확산되어 하부면에 접촉되면서 감소한다. 고체 마찰 단계에서는 두 표면 사이의 마찰 에너지와 부품의 내부 마찰에 의해 열이 발생합니다. 마찰열로 인해 고분자 재료가 녹는점까지 가열됩니다. 열의 양은 작용 빈도, 진폭 및 압력에 따라 달라집니다.

2단계: 용융 속도가 증가하면 용접 변위량이 증가하고 두 부품 표면 사이의 접촉이 증가합니다. 이 단계에서는 얇은 용융층이 형성되며, 지속적인 발열로 인해 용융층의 두께가 두꺼워지게 됩니다. 이 단계의 열은 점성 소산에 의해 생성됩니다.

3단계; 용접부의 용액 층 두께는 동일하게 유지되고 일정한 온도 분포가 수반되므로 정상 상태 용융이 발생합니다.

4단계: 일정 시간 후 또는 특정 에너지, 전력 수준 또는 거리에 도달한 후 전원 공급 장치가 꺼지고 초음파 진동이 중지되며 4단계가 시작됩니다. 압력은 유지되고 여분의 용액 중 일부는 접합부 밖으로 압착됩니다. 용접부가 냉각되어 응고되고 분자간 확산이 발생하면 변위량이 최대에 도달합니다.