超音波溶接の4つの段階
ここ数十年で、工業生産と日常生活におけるプラスチックおよび複合材料の大規模な適用、ならびにエレクトロニクス産業の急速な発展と新しい高出力トランスデューサの出現により、プラスチック超音波プラスチック溶接機は、高速溶接速度と溶接継ぎ目によって特徴付けられる。大量生産のための良質、容易なオートメーションおよび適合性の利点は広く使用され、最も一般的に使用されるプラスチック溶接方法となっている。
1. 超音波溶接の原理とプロセス
超音波プラスチック溶接機の基本原理は、超音波振動(周波数は10〜70kHz、振幅は1〜250μm)をプラスチック部品に作用させ、局所加熱を引き起こす(加熱は表面と分子摩擦の複合効果による)溶接を形成する溶融することである。超音波溶接プロセスは4段階に分かれています:
フェーズ1:溶接ヘッドは部品に接触し、加圧し、振動し始めます。摩擦の熱はエネルギー伝導リブを溶かし、溶融物は関節表面に流れ込みます。2つの部品間の距離が短くなるにつれて、溶接変位(溶融の流れによる2つの部品間の距離の減少)が増加し始めます。溶接変位は最初は急速に増加し、溶融したエネルギーガイドバーが広がり、下部の表面に接触すると減速します。固体摩擦段階では、2つの表面と部品の内部摩擦との摩擦エネルギーにより熱が発生します。摩擦加熱により、ポリマー材料は融点まで加熱されます。カロリー値は、作用の頻度、振幅、圧力によって異なります。
第2段階:溶融速度の増加は、溶接変位の増加と2つの部品の表面間の接触を引き起こす。この段階では薄い溶融層が形成され、連続加熱により溶融層の厚さが増加します。この段階の熱は、粘性放散によって発生する。
第3段階:溶接部の溶液層の厚さは変わらず、一定の温度分布を伴い、定常状態溶融が起こる。
ステージ4:設定された時間または特定のエネルギー、電力レベルまたは距離に達した後、電力レベルまたは距離が遮断され、超音波振動が停止し、第4段階が始まります。余分な溶融物の一部が接合面から絞り出されるように圧力が維持されます。溶接が冷却され、固化されると最大変位に達し、分子間拡散が起こります。
