رفتن به مطلب

جوشکاری آلتراسونیک یا فراصوتی پلاستیک ها (Ultrasonic Plastic Welding ‎)


mohsen_org

ارسال های توصیه شده

از حدود بیست سال قبل روش جوشکاری آلتراسونیک علاوه بر اتصال قطعات پلاستیکی به ‏یکدیگر برای اتصال فلزات به پلاستیک ها و همچنین اتصال مواد نا همجنس به یکدیگر ( که ‏درآن نوسانات التراسونیک نقش تسریع کننده واکنش اتصال رادارد ) مورد استفاده قرار ‏گرفته است . امروزه نیز این روش خود یک متد اساسی برای اتصال قطعات به یکدیگر به ‏حساب می آید . درجوشکاری آلتراسونیک حرارت لازم برای ذوب سطوح اتصال توسط ‏ارتعاشات فراصوتی تامین می شود . روش کار به این صورت است که ابتدا انرژی الکتریکی ‏در دستگاه مخصوصی به نوسانات مکانیکی با فر کانس زیاد تبدیل شده و سپس این نوسانات ‏توسط یک وسیله نوسان کننده ( بنام دماغه) به جسم منتقل می شود . انرژی نوسانی فوق از ‏قشرهای بالای قطعه ترموپلاستیکی عبور کرده و در سطح مشترک دو جسم متمرکز می شود ‏‏. ‏

در نتیجه این عمل حرارت لازم برای ذوب پلاستیک بوسیله اصطکاک حاصل از نوسان یک ‏سطح در مقابل سطح دیگر در موضع اتصال ایجاد می شود .‏

این حرارت سبب گداخته شدن مرز برجسته ای‎ ‎‏ که می توان آنرا عامل هدایت و تمرکز ‏انرژی نامید و نفوذ آن به داخل سطحی که به آن فشرده میشود ،می گردد .‏

باید توجه داشت که در حین عملیات بواسطه آنکه آزاد شدن انرژی تنها در نقطه اصطکاک ‏و یا موضع اتصال صورت می گیرد ، خود قطعه کاملا سرد باقی می ماند.جوشکاری ‏فراصوتی ترموپلاستیک ها با جوشکاری فراصوتی فلزات تفاوت دارد . ‏

این تفاوت ازآن جهت است که حرارت تولید شده در ترموپلاستیک برای رساندن آن به ‏دمایی بالاتر از نقطه ذوبش کافیست ، در صورتی که در فلزات چنین نیست . به همین علت ‏سطوح اتصال در این حالت بسیار تمیزو یکنواخت بوده ودر عین حال از لحاظ استحکام ‏درست مانند ماده زمینه هستند . نظر به اینکه نرخ انتقال نوسان در مواد مختلف متفاوت است ، ‏موفقیت یا عدم موفقیت در عملیات جوشکاری آلتراسونیک به میزان انتقال نوسان توسط ‏پلاستیک مورد اتصال بستگی زیادی دارد .‏

  • Like 4
لینک به دیدگاه

موادی که به طریقه آلتراسونیک قابل جوشکاری هستند عبارتند از : آکریلیک ها ،استال ها ، ‏پلی الفین ها ، پلی آمیده ها ، پلی کربنات ها ، پلی استیون ، پلی سولفون ،‏abs،وغیره .

لازم ‏به ذکر است که ضخامت مواد فوق باید از025/0 تا 254/0 میلیمتر باشد .‏

تجهیزات وابزارهای جوشکاری آلتراسونیک (فراصوتی ) :‏

تجهیزاتی که در جوشکاری آلتراسونیک پلاستیک ها مورد استفاده قرار می گیرند شامل ‏موارد زیر است :‏

‏1- منبع نیرو برای تبدیل جریان ‏hz‏ 60 به جریان ‏hz‏ 20000 ‏‏

2- مبدلی که جریان ‏hz‏ 20000 را از منبع نیرو گرفته و آنرا به نوسانات مکانیکی با همان ‏فرکانس تبدیل کند .( ترانس دیوسری از جنس سرب ، زیرکونیوم ،تیتانیوم)

3- دماغه ای

‏‏4- تایمر برای کنترل

5- پایه ای برای نگه داشتن دماغه به طوریکه در تماس با قطعه کار پلاستیکی باشد.

‏‏6- گیره نگهدار قطعه کار

 

 

به طور کلی برای تنظیم قطعات مورد اتصال و پیشگیری ازحرکت احتمالی آنها در حین ‏جوشکاری استفاده از گیره های نگهدارنده ضروری است . در صورتیکه قطعات را با گیره ‏محکم نکنیم بواسطه حرکت احتمالی شان توسط دماغه آسیب می بینند .باید توجه داشت که ‏عدم تساوی فشار بر روی قطعات مورد اتصال موجب ایجاد یک جوش نا مطلوب خواهد شد ‏‏.‏

دستگاهی که برای جوشکاری آلتراسونیک ترموپلاستیک ها مورد استفاده قرار می گیرد ، در ‏این دستگاه ولتاژ 115 یا 220 ولت برق ‏ac‏ به 20 کیلو هرتز انرژی الکتریکی تبد یل می ‏شود .‏

‏ این انرژی الکتریکی به کمک یک مبدل که در داخل دستگاه تعبیه شده است به انرژی ‏نوسانات مکانیکی تبدیل می شود ، سپس انرژی نوسانی قبل از آنکه به سطوح مورد اتصال ‏منتقل شود به دماغه می رسد و در آنجا تشدید می گردد . ‏

بر حسب موارد کاربرد دماغه ها می توان از طرح های مختلف آن استفاده نمود . سه نوع ‏اصلی دماغه عبارتند از : ‏

‏‏1- دماغه های استاندارد

‏‏2- دماغه های غیر استاندارد‏

3-دماغه های کاهنده_افزاینده

روش های مختلف جوشکاری آلتراسونیک را می توان به دو گروه اصلی زیر طبقه بندی ‏کرد : ‏

‏‏1- جوشکاری اتصالی

‏‏2- جوشکاری انتقالی

مزایای استفاده از جوشکاری آلتراسونیک:‏

 

‏‏1- دراین فرآیند اتلاف حرارت بسیار کم بوده و درمواقعی که این مزیت اهمیت زیادی ‏داشته باشد این روش بسیار مفید است .

2-جوشکاری آلتراسونیک باسرعت زیاد را می توان بر موادی با ضخامت 025/0 تا254/0 ‏میلیمتر اعمال نمود .‏‏

3-این روش سبب ایجاد هیچگونه خرابی و تو رفتگی درقطعه نمی شود در مواردی که علائم ‏خرابی وتو رفتگی نباید به هیچ وجه در قطعه دیده شود ،اهمیت این فرآیند مشخص ترمی ‏شود .‏‏

3- در این فرایند امکان استفاده از سیستم های تمام اتوماتیک وجود دارد

  • Like 5
لینک به دیدگاه
×
×
  • اضافه کردن...