Ultraschall-Kunststoffschweißanalyse

Prinzip:

Ultraschall-mechanische Vibration (Frequenz von 10-70 kHz, Amplitude 1-250 μm) wird auf Kunststoffteile angewendet, um eine lokale Heizung unter Druck zu erzeugen (Wärme ist auf die kombinierte Wirkung von Oberfläche und Intermolekulare Reibung zurückzuführen) und Schmelzform A Schweißnaht. Wie gezeigt, ist der Ultraschallschweißprozess in vier eingeteilt.

Bühne 1: Das Horn steht in Kontakt mit dem Teil, der Druck anwendet und beginnt, um zu beginnen. Die Reibungswärme leitet die Energieführungsrippen ab, und die Lösung fließt in die Haftfläche. Wenn der Abstand zwischen den beiden Teilen abnimmt, verringert sich die Menge des Schweißens (der Abstand zwischen den beiden Teilen aufgrund des Flusses der Schmelze) nimmt ab. Zunächst erhöht sich die Menge an Schweißverlagerung schnell und verlangsamt sich dann, wenn die geschmolzene Energieführungsrippe spreizt, und berührt die Oberfläche des unteren Teils. In der festen Reibungsphase wird Wärme durch die Reibungsenergie zwischen den beiden Oberflächen und der inneren Reibung im Teil erzeugt. Die Reibungswärme bewirkt, dass das Polymermaterial bis zu seinem Schmelzpunkt erwärmt wird. Die Wärmemenge hängt von der Wirkungsfrequenz, Amplitude und den Druckdruck ab.

Bühne 2: Eine Erhöhung der Schmelzrate führt zu einer Erhöhung der Menge an Schweißverschiebungen und Kontakt zwischen den Oberflächen der beiden Teile. In diesem Stadium ist eine dünne geschmolzene Schicht ausgebildet, und die Dicke der geschmolzenen Schicht wird aufgrund einer kontinuierlichen Wärmeerzeugung erhöht. Die Wärme in dieser Bühne wird durch viskose Dissipation erzeugt.

Bühne 3: Die Dicke der Lösungsschicht in der Schweißnaht bleibt gleich und begleitet von einer konstanten Temperaturverteilung, der stationäre Schmelzzustand.

Bühne 4: Nach einem festgelegten Zeitraum oder nach Erreichen einer bestimmten Energie, Leistungspegel oder Entfernung ist die Stromversorgung ausgeschaltet, die Ultraschallschwingung wird gestoppt, und die vierte Stufe ist gestartet. Der Druck wird aufrechterhalten, und einige der zusätzlichen Lösung werden aus dem Gelenk gedrückt. Die maximale Verschiebung ist erreichbar, wenn Die Schweißnaht wird abgekühlt und verfestigt und intermolekulare Diffusion tritt auf.