جوش پلاستیک اولتراسونیک به استفاده از تجهیزات اولتراسونیک برای تبدیل انرژی الکتریکی با فرکانس پایین به انرژی الکتریکی با فرکانس بالا 20-40 کیلوهرتز اشاره دارد. ساختار دستگاه جوش اولتراسونیک رایج در شکل 1 نشان داده شده است. انرژی ارتعاش از سر جوش به قطعه کار پلاستیکی منتقل می شود و اصطکاک بین قطعات کار مقدار زیادی گرما برای ذوب شدن سطح جوش قطعه ایجاد می کند و در نتیجه سطح جوش قطعه کار را ذوب می کند. جوش دادن به یک کل استحکام اتصال نزدیک به یک تکه ماده متصل است و عملکرد آب بندی خوب است. در سالهای اخیر، با کاربرد گسترده پلاستیک و مواد کامپوزیت، جوشکاری اولتراسونیک پلاستیک به دلیل سرعت جوش سریع، کیفیت جوش خوب، اتوماسیون آسان و مناسب بودن برای تولید انبوه، به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. با این حال، هنگام استفاده از دستگاه جوش اولتراسونیک برای عملیات جوشکاری پلاستیک، حتی اگر تمام آماده سازی ها کافی باشد، اثر جوش ناسازگار است، جوشکاری ناکافی، جوشکاری بیش از حد و سایر پدیده های جوشکاری ضعیف اغلب رخ می دهد.
تاثیر مواد پلاستیکی بر جوشکاری اولتراسونیک
جوشکاری اولتراسونیک نمی تواند تمام پلاستیک ها را جوش دهد، که این بزرگترین محدودیت جوشکاری اولتراسونیک است. پلاستیک ها را می توان به دو دسته ترموپلاستیک ها و ترموست ها تقسیم کرد. مولکول های ترموپلاستیک ساختاری خطی یا منشعب دارند و می توان آنها را پس از گرم شدن، نرم شدن و ذوب شدن به یک قسمت پلاستیکی به شکل خاصی تبدیل کرد و پس از سرد شدن می تواند شکل خود را حفظ کند. این فرآیند قابل تکرار و برگشت پذیر است. ترموپلاستیک های رایج مورد استفاده پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی آمید (نایلون) و اکریلونیتریل (A) - بوتادین (B) - استایرن (S) ترپلیمر (ABS) هستند. از سوی دیگر، پلاستیکهای ترموست هنگام گرم شدن دچار واکنش اتصال متقابل میشوند و زنجیرههای اصلی مولکولها از نظر شیمیایی به هم متصل میشوند و در نهایت به مادهای تبدیل میشوند که نه ذوب میشود و نه ذوب میشود. از ویژگی های این دو، جوش اولتراسونیک فقط برای جوشکاری بین ترموپلاستیک ها مناسب است، نه برای پلاستیک های ترموست. علاوه بر این، پرکننده ها (کربنات کلسیم، الیاف شیشه، هیدروکسید آلومینیوم و ...) و افزودنی ها (ضد آتش، روان کننده ها، روان کننده ها و ...) در مواد اولیه پلاستیک تاثیر زیادی در جوشکاری اولتراسونیک دارند.
1. تأثیر پارامترهای فرآیند دستگاه جوش اولتراسونیک بر کیفیت جوش
برای دستگاه های جوش اولتراسونیک، انرژی جوش حاصل ضرب توان و زمان و توان جوشکاری حاصل ضرب فشار، سرعت سقوط، فرکانس و دامنه است. از اصل کار امواج اولتراسونیک می توان دریافت که قدرت واقعی امواج مافوق صوت زیاد نیست، زمان کار کوتاه است و گرمای تولید شده محدود است، بنابراین به طور کلی فقط برای مواد با نقطه ذوب پایین (زیر 400) مناسب است. درجه سانتی گراد). با توجه به ویژگی های پلاستیک انتخاب شده، پارامترهای فرآیند دستگاه جوش اولتراسونیک را می توان به طور موثر برای دستیابی به اثر جوشکاری ایده آل تنظیم کرد.
2. تاثیر جوشکاری اولتراسونیک بر کیفیت جوش
در حین جوشکاری اولتراسونیک، انرژی مافوق صوت فوراً منفجر می شود و نیازی به لرزش و گرمای کلی جوش در حین کار نیست. اگرچه اصطکاک تماس سطحی دو قسمت جوش داده شده می تواند انرژی گرمایی را با اصطکاک سریع ایجاد کند، اما هر چه سطح تماس بزرگتر باشد، پراکندگی انرژی جدی تر است و در نهایت ساختار مولکولی مواد صفحه انتهایی نمی تواند تخریب و ذوب شود، بنابراین فقط برای تولید گرما انتخابی در قسمت جوش داده شده ضروری است. در طول جوشکاری اولتراسونیک، موج اولتراسونیک در پلاستیک به سطح اتصال با زاویه رسانای انرژی منتقل میشود و در آنجا گرما ایجاد میکند و جوش میشود. بنابراین، طراحی ساختار سطح جوش دستگاه جوش اولتراسونیک بر سختی جوش، ظاهر محل جوش، استحکام جوش و عملکرد ضد آب و رطوبت پس از جوشکاری تأثیر می گذارد.
تکنولوژی جوشکاری اولتراسونیک پلاستیک مزایای زیادی دارد و در تمام جنبه های زندگی در کشور من به طور گسترده ای استفاده می شود و روز به روز بالغ می شود. با این حال، پارامترهای زیادی در فرآیند جوشکاری باید کنترل شوند، مانند تنظیم پارامترهای فرآیند دستگاه جوش، انتخاب مواد جوشکاری و طراحی سازه که همگی تأثیر مهمی در اثر جوشکاری، و این اثرات خطی نیستند. در تولید روزانه، لازم است اثر جوشکاری پارامترهای مختلف از طریق تجزیه و تحلیل دقیق آزمایش اندازهگیری شود تا راهحل بهینه به دست آید و در عین حال سازگاری مواد بهبود یابد، تأثیر پارامترهای مختلف فرآیند بر کیفیت جوش بررسی شود. و جوشکاری اولتراسونیک را در میدان وسیع تری اعمال کنید.