Potencijalne zamke u ultrazvučnom zavarivanju plastike
Ultrazvučno zavarivanje je brzo, ne zahtijeva potrošni materijal i može se primijeniti u velikom broju primjena. Uz to, trošak opreme je relativno nizak. Ultrazvučno zavarivanje može stvoriti snažne, hermetičke zavare koji su vizualno privlačni. Međutim, neka dizajnerska razmatranja moraju se uzeti u obzir kako bi se osigurali optimalni rezultati.
Površinsko oštećenje i lomljenje karakteristika može povremeno biti posledica primene ultrazvučne energije na sklop. Uz to, neki izbori dizajna mogu spriječiti stvaranje jakih i konzistentnih zavara. Evo nekoliko uobičajenih ultrazvučnih poteškoća i kako ih spriječiti.
Part Gouging
Kačenje se pojavljuje kada uklapanje sonotroda i dijela nije ispravno. Ako je dio konturiran, važno je da kontura sonotroda usko odgovara konturi dijela. Ako su dio i sonotrode oblikovani drugačije, sonotrod će se stisnuti na površini dijela, uzrokujući označavanje. Također, rubovi sonotroda mogu ostaviti tragove svjedoka.
Kako bi se spriječilo ovakvo obilježavanje, može se staviti velik radijus na ivice rogova i kontura sonotroda je polirana da odgovara dijelu. Međutim, obratite se proizvođaču sonotroda prije nego što izvršite bilo kakve izmjene na alatu. Sonotrod je akustični instrument i kao takvo svako uklanjanje materijala može ometati njegovu funkciju.
Umetanje teksture
Ako se sonotrod koristi za kontakt s teksturiranom površinom, ta se tekstura može rastopiti za vrijeme zavarivanja. Ultrazvučna energija koncentrira se na malim kontaktnim površinama, a teksturirana površina pruža upravo to. Zbog toga je vjerovatno da će se dio dijela površine otopiti kada su izloženi ultrazvučnim vibracijama. Da biste to spriječili, stavite film između sonotrode i dijela kao tampon.
Površinsko sagorijevanje
Izgaranje može nastati kada ultrazvučne vibracije uzrokuju da dio djeluje poput dijafragme i naginje se prema unutra i prema van dok vibracije putuju kroz dio. Ovo ciklično naprezanje može dovesti do unutrašnjeg zagrijavanja, što može rezultirati oznakom opekotina u sredini dijela. Često se naziva „dijafragma“, ovaj fenomen je verovatniji da će se pojaviti ako je deo sa kojim se kontaktira tanak.
Oštećenja na površini dijela mogu nastati i kavitacijom zraka zarobljenog između sonotroda i dijela. Zrak koji se zarobi između roga i površine dijela može se zagrijati dovoljno da dio sagorije pod brzom kompresijom i ekspanzijom koja nastaje kada rog vibrira.
Ti se efekti mogu često spriječiti upotrebom nodalnog klipa koji može zavariti sredinu dijela zavarivanja i spriječiti zarobljavanje zraka između roga i dijela. Nodalni klip je amortizer sa oprugom koji je ugrađen unutar sonotroda.
Degacija
Dok dijelovi vibriraju tijekom ultrazvučnog zavarivanja, bilo koja područja koncentracije napona podložna su grijanju. Iz tog razloga, mala značajka s oštrim radijusima može prekinuti montažu tokom zavarivanja. Tanki zidovi se takođe mogu spaliti. To je razlog zašto se ultrazvuk može koristiti za odvajanje dijelova od trkača tako što kontakt kontaktira sa sonotrodom.
Spriječite ovo dizajniranjem radijusa što je veće moguće i izbjegavajte korištenje tankih zidova za spajanje velikih dijelova sklopa.
Neravnomjerno zavarivanje
Postoji nekoliko potencijalnih uzroka neravnog zavarivanja. Najčešća je neusklađena energija na zglobu zbog varijacija na dodirnoj površini ili površini zgloba. Ultrazvučna energija putuje kao talas kroz sonotrod u dio. Ako je površina na kojoj sonotrod dodiriva dio nije jednaka, amplituda ultrazvučnog vala može biti nejednaka.
Amplituda je mjera pomaka vrha do vrha, koja je izravno povezana s tim koliko se ultrazvučne energije aplicira na dio. Kada se to mijenja, toplina u spoju varira, a tako i čvrstoća ili kvaliteta zavarivanja. Do toga može doći i kada je kontaktna površina sonotroda ravna i ujednačena, ali udaljenost od ove ravnine do dijela nije konzistentna. Ultrazvučna energija brzo se raspršuje dok putuje kroz dio, tako da će varijacije na ovoj putnoj udaljenosti dovesti do neravnomjernog zavarivanja.
Još jedna stvar na koju treba paziti je pružanje konzistentnog zajedničkog dizajna. Ako visina voditelja energije ili širina smicanja spoja nisu isti u cijelom dijelu, snaga zavarivanja također neće biti ista. Zapravo, neka područja možda uopće nisu zavarena.
Na kraju, provjerite da nema šupljina u dizajnu dijela između kontaktne površine roga i spoja. Ultrazvučna energija neće putovati zrakom
