چهار مرحله جوشکاری مافوق صوت
در دهه های اخیر ، با استفاده گسترده از پلاستیک و مواد کامپوزیتی در تولیدات صنعتی و زندگی روزمره ، و همچنین توسعه سریع صنعت الکترونیک و ظهور مبدل های جدید با قدرت بالا ، دستگاه های جوشکاری پلاستیک التراسونیک پلاستیک با سرعت جوشکاری سریع و درز جوشکاری آنها. از مزایای کیفیت خوب ، اتوماسیون آسان و مناسب بودن برای تولید انبوه به طور گسترده استفاده شده است و به متداول ترین روش جوشکاری پلاستیک تبدیل شده است.
1. اصل و روند جوشکاری مافوق صوت
اصل اساسی دستگاه جوشکاری پلاستیک التراسونیک استفاده از ارتعاش مکانیکی فرکانس اولتراسونیک (فرکانس 10 ~ 70kHz ، دامنه 1 ~ 250μm است) برای اعمال بر روی قطعات پلاستیکی ، باعث گرم شدن محلی تحت فشار می شود (گرمایش به دلیل اثر ترکیبی سطح و اصطکاک مولکولی) نتیجه) و ذوب شدن باعث ایجاد یک جوش می شود. فرآیند جوشکاری مافوق صوت به 4 مرحله تقسیم می شود:
فاز 1: سر جوش با قطعه تماس گرفته ، تحت فشار قرار گرفته و شروع به لرزش می کند. گرمای اصطکاک ، دنده های رسانای انرژی را ذوب می کند و مذاب به سطح مفصل می ریزد. با کاهش فاصله بین دو قسمت ، جابجایی جوشکاری (کاهش فاصله بین دو قسمت در اثر جریان ذوب) شروع به افزایش می کند. جابجایی جوش در ابتدا به سرعت افزایش می یابد ، و سپس با گسترش میله های راهنمای انرژی ذوب شده و تماس با سطح قسمت پایین ، سرعت آن کند می شود. در مرحله اصطکاک حالت جامد ، گرما به دلیل انرژی اصطکاک بین دو سطح و اصطکاک داخلی در قطعه ایجاد می شود. گرمایش اصطکاکی باعث گرم شدن مواد پلیمری تا نقطه ذوب خود می شود. مقدار گرمایی به فرکانس عمل ، دامنه و فشار بستگی دارد.
مرحله دوم: افزایش سرعت ذوب باعث افزایش جابجایی جوش و تماس سطح دو قسمت می شود. در این مرحله یک لایه ذوب نازک تشکیل شده و ضخامت لایه ذوب شده به دلیل گرم شدن مداوم افزایش می یابد. گرما در این مرحله با اتلاف ویسکوز تولید می شود.
مرحله سوم: ضخامت لایه محلول در جوش بدون تغییر باقی می ماند و با توزیع ثابت دما ، ذوب شدن حالت پایدار اتفاق می افتد.
مرحله 4: بعد از رسیدن به زمان تعیین شده یا انرژی مشخص ، سطح یا فاصله برق ، برق قطع می شود ، ارتعاش فراصوت متوقف می شود و مرحله چهارم آغاز می شود. فشار حفظ می شود تا بخشی از مذاب اضافی از سطح اتصال خارج شود. حداکثر جابجایی زمانی حاصل می شود که جوش سرد و جامد شود و انتشار بین مولکولی رخ دهد.
