열가소성 수지의 초음파 용접

초음파 용접

열가소성 부품을 용접하는 가장 일반적인 방법은 초음파 용접입니다. 이 방법에서는 낮은 진폭, 높은 주파수(초음파) 진동 에너지가 표면 및 분자 마찰로 인해 조인트 패드의 플라스틱 부품을 용접하는 데 필요한 열을 생성하는 데 사용됩니다. (정현파 초음파 진동) 초음파 용접은 {{0}}khz의 주파수 범위에서 발생하며 일반적인 진폭 범위는 15-60um입니다. 15kHz(높은 진폭)만큼 낮은 오디오 주파수는 때때로 더 큰 조각이나 부드러운 재료에 사용됩니다. 용접 프로세스는 일반적으로 0.{4}}.5초 이내에 발생합니다. 용접 공정의 양에는 용접 시간, 용접 헤드 위치 및 용접 압력이 포함됩니다. 초음파 용접 장비는 일반적으로 작은 크기의 열가소성 부품을 용접하는 데 사용되며 큰 부품은 다점 용접이 될 수 있습니다.

초음파 용접 방법은 용접 시간이나 용접 위치(붕괴 거리) 또는 용접 에너지에 따라 제어할 수 있습니다. 용접 압력 및 냉각 시간에 대한 추가 제어도 제공됩니다. 초음파 용접 장비는 일반적으로 20kHz 또는 40kHz 주파수에서 작동합니다. 20kHz 장치가 더 일반적으로 사용됩니다.

조인트 설계: 가장 일반적인 조인트 유형인 첫 번째 유형은 연결면의 수직 방향으로 초음파 진동을 활용합니다. 도킹 및 Z-컨쥬게이션은 이 범주에 속하며 대부분의 폴리머에 적용됩니다. 두 번째 유형의 초음파 용접 조인트는 조인트 표면과 평행한 진동을 포함하여 전단 상태를 형성합니다. 다양한 유형의 클리핑 및 중첩이 두 번째 범주에 속합니다.

에너지 컨트롤러 접점은 비정질 재료에 가장 잘 사용되며 더 큰 에너지 컨트롤러 접합은 일부 봉인되지 않은 반결정 재료에 사용할 수 있습니다. 다음 모델은 거칠거나 질감이 있는 표면으로 수정됩니다. 이것은 용접 품질, 강도 및 완료 용이성을 향상시킵니다. 다른 많은 질감의 조인트 모양도 사용할 수 있습니다. 오버플로 오염 탱크를 연결 설계에 도입하여 오버플로 문제를 줄일 수 있습니다. 안전을 위해 오버플로 탱크는 일반적으로 최소 10%의 초과 용량 용량으로 설계됩니다.

압축 조인트: 오버플로 형성 가능성을 최소화하기 위해 압축 조인트는 용융 영역에서 용융물을 차단하거나 유지하도록 설계되었습니다. 압축 조인트는 나일론과 같은 반결정 플라스틱 재료에 유용합니다. 닫기 구조가 더 복잡하기 때문에 긴밀한 닫기에 필요한 부품의 피팅 공차가 상대적으로 엄격합니다. 더 큰 조인트 구조는 삼각형 에너지 유도 클램쉘 용접에 비해 추가 진폭과 용접 에너지가 필요합니다.

피스 레벨링, 간단한 도킹 피스 레벨링 또는 정렬에 대한 솔루션은 없습니다. 피스 레벨링은 몰드 핀 또는 양방향 나사를 사용하여 수행하는 것이 좋습니다. Z 조인트는 자동으로 수평을 맞출 수 있으며 사용 중 인장 저항과 전단 하중이 향상됩니다. 그리고 외부 오버플로를 제거할 수 있습니다.

러그 조인트는 인장 강도와 전단 강도를 제공합니다. 조인트는 자동 정렬되며 홈이 있는 텅 조인트 디자인을 수용하려면 조인트 영역의 벽 두께가 상대적으로 커야 합니다. 또한 공작물 허용 오차 요구 사항이 상대적으로 엄격합니다. 스페이서 보강재는 조인트 레벨링을 향상시킵니다.

상판을 연결할 때 일반적으로 전단 연결을 사용하는 것이 좋습니다. 전단 접합은 높은 강도와 ​​품질이 요구되는 링 및 직사각형 부품에 사용됩니다. 1번 전단 접합부에는 접합부를 순차적으로 용접하여 삽입할 때 공차와 국부 전단력을 발생시키는 랩 피스 벽부가 있습니다. 공작물의 수평 조절을 용이하게 하기 위해 조인트에는 조정 섹션이 있습니다. 용융 에너지를 집중시키기 위해 초기 접촉면에서 한쪽 장애물의 팁 각도가 낮아집니다. 용융된 재료의 온도는 접촉면 전체에서 동일하게 유지되기 때문에 공작물이 용접되어 양면이 균일하게 용융됩니다. 깊이가 1.0-2.0mm인 경우 0.13-0.5mm 범위의 공차 값을 사용합니다. 용접 중 공차로 인한 외부 측벽 뒤틀림을 방지하기 위해 수직 부분은 가능한 한 얕아야 하지만 한쪽의 전단 부분으로 수정된 홈이 있는 설포 조인트는 더 깊은 신축 부분과 함께 사용하여 측벽 뒤틀림을 최소화하는 중간 벽 조인트를 제공할 수 있습니다. 공차 때문에.

램프 조인트의 각도는 30도-60도이며 ±1도 이내로 조립되어야 합니다. 추가 0.{4}}.25mm 허용 오차 증가를 위해 용융 영역 재료의 두께에 대한 용접 및 주둥이가 생성됩니다. 오버플로가 기능적으로나 미적으로 허용되지 않는 경우 수집기가 사용됩니다.

내장된 씰이 있는 용접의 경우 내장된 탄성 씰 또는 연성 개스킷을 사용하여 신뢰할 수 있는 씰을 얻을 수도 있습니다. 그림 7과 같은 조인트 형태는 탄성 링을 장착하여 초음파 솔더링이나 연속적인 주변 용접이 불가능한 밀봉 안전성을 향상시킵니다.