Ултразвучна анализа заваривања пластиком
Принцип:
Ултразвучна механичка вибрација (фреквенција 10-70 кХз, амплитуда 1-250 µм) примењује се на пластичне делове како би се произвело локално загревање под притиском (топлота настаје због комбинованог ефекта површинског и интермолекуларног трења) и топљењем формира завара. Као што је приказано, поступак ултразвучног заваривања подељен је у четири фазе.
Фаза 1: Рог је у контакту са делом, врши притисак и почиње да вибрира. Топлина трења расипа ребра која воде енергију и раствор тече у површину везивања. Како се удаљеност између два дела смањује, количина заваривања (удаљеност између два дела услед протока талине) опада. У почетку се количина заваривања брзо повећава, а затим успорава како се растопљено енергетско водеће ребро шири и додирује површину доњег дела. У фази чврстог трења топлота се ствара енергијом трења између две површине и унутрашњим трењем у делу. Топлина трења узрокује да се полимерни материјал загреје до тачке топљења. Количина топлоте зависи од учесталости деловања, амплитуде и притиска.
Фаза 2: Повећање брзине топљења резултира повећањем количине заваривања и контакта између површина два дела. У овој фази се формира танак растопљени слој, а дебљина растаљеног слоја се повећава због континуираног стварања топлоте. Топлота у овој фази настаје вискозном распршивањем.
Фаза 3: Дебљина слоја раствора у заваривању остаје иста и праћена сталном расподјелом температуре, долази до сталног топљења.
Фаза 4: Након одређеног временског периода или након постизања одређеног нивоа енергије, снаге или удаљености, напајање се искључује, ултразвучна вибрација је заустављена и започиње четврта фаза. Притисак се одржава и део додатног раствора се извлачи из зглоба. Максимална количина помака достиже се када се завар охлади и очврсне и догоди се интермолекуларна дифузија.
