หลักการของเครื่องเชื่อมจุดอัลตราโซนิกและการแนะนำเทคโนโลยีการเชื่อมจุดอัลตราโซนิกพลาสติก
การเชื่อมจุดด้วยอัลตราโซนิกเป็นวิธีการประกอบชิ้นส่วนพลาสติกเทอร์โมพลาสติกสองชิ้นโดยไม่ทำให้เกิดรูหรือซี่โครงนำพลังงานที่ตำแหน่งเฉพาะ การเชื่อมจุดด้วยอัลตราโซนิกทำให้เกิดรอยเชื่อมที่มีโครงสร้างแข็งแรง ซึ่งเหมาะสำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ แผ่นเทอร์โมพลาสติกอัดหรือหล่อ แผ่นเทอร์โมพลาสติกลูกฟูก และชิ้นงานที่มีรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนและพื้นผิวข้อต่อที่ยากต่อการเข้าถึง
การเชื่อมเฉพาะจุดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงมักใช้เพื่อเชื่อมต่อแผ่นโลหะขนาดใหญ่ผ่านรอยเชื่อมขนาดเล็กในท้องถิ่น การเชื่อมจุดอัลตราโซนิกของพลาสติกนั้นใกล้เคียงกัน เมื่อเทียบกับวิธีการประกอบแบบอัลตราโซนิกอื่น ๆ การเชื่อมจุดอัลตราโซนิกของชิ้นส่วนพลาสติกไม่จำเป็นต้องเป็นรูหรือซี่โครงที่นำพลังงาน
1. หลักการและกลไกของเครื่องเชื่อมจุดอัลตราโซนิก
หลักการพื้นฐานของการเชื่อมเฉพาะจุดด้วยอัลตราโซนิกคือหัวเชื่อมอัลตราโซนิกมีปลายนำทางเพื่อนำพลังงานไปยังจุดท้องถิ่นบนแผ่นด้านบน ปลายเจาะแผ่นบนและป้อนแผ่นล่างให้มีความหนาประมาณครึ่งหนึ่งของแผ่นบน พลาสติกหลอมเหลวที่ถูกแทนที่บางส่วนจะถูกสร้างเป็นวงแหวนโดยมีรอยบากที่ปลายไกด์ ในเวลาเดียวกัน พลังงานจะถูกใช้ที่ส่วนต่อประสานระหว่างเพลตทั้งสอง ทำให้เกิดการหลอมเหลวเพิ่มเติม วัสดุที่หลอมละลายบนแผ่นด้านบนบางส่วนถูกนำเข้าไปยังแผ่นด้านล่าง ส่งผลให้เกิดการยึดติดที่แผ่นด้านล่างเพื่อสร้างรอยเชื่อมแบบจุด ส่วนล่างของจุดเชื่อมยังคงเรียบ กลไกของการเชื่อมจุดด้วยอัลตราโซนิกคือส่วนนำของปลายเชื่อมแบบจุดจะแทรกซึมส่วนบนระหว่างกระบวนการสั่นสะเทือนด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง พลาสติกหลอมเหลวที่ถูกแทนที่ถูกหล่อขึ้นในช่องเรโซแนนท์เรโซแนนท์ของส่วนปลาย และสร้างวงแหวนที่ยกขึ้นอย่างเรียบร้อยบนพื้นผิวของชิ้นงาน ในเวลาเดียวกัน พลังงานจะถูกปล่อยออกมาที่ส่วนต่อประสานที่สร้างความร้อนจากแรงเสียดทาน เมื่อเสียบทิปเข้าไปในส่วนล่าง พลาสติกหลอมเหลวที่ถูกแทนที่ระหว่างพื้นผิวทั้งสองจะไหลเข้าสู่บริเวณส่วนต่อประสานโดยรอบและก่อให้เกิดพันธะโมเลกุลถาวร
2. รูปแบบการเชื่อมจุดอัลตราโซนิก
(1) การเชื่อมแบบจุดผกผัน เมื่อทำการเชื่อมแบบจุดกลับด้าน ฟิกซ์เจอร์จะถูกติดตั้งด้วยปลายเชื่อมแบบจุด และหัวเชื่อมที่มีรูปทรงแท่งก้นแบนจะสัมผัสกับด้านนอกของชิ้นส่วน สามารถใช้ในกรณีที่รูปร่างของชิ้นส่วนทำให้การเชื่อมแบบจุดธรรมดาใช้งานไม่ได้หรือต้องใช้จุดบอด (จุดบอด) วิธีนี้สามารถทำให้เกิดรอยเชื่อมบนพื้นผิวด้านในได้
(2) การออกแบบปลายขั้นบันไดแบบกำหนดเอง (การออกแบบปลายขั้นบันไดแบบกำหนดเอง) การออกแบบปลายขั้นบันไดแบบกำหนดเองเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการพื้นผิวด้านบนเรียบ เคล็ดลับการเชื่อมแบบจุดทั่วไปทำให้เกิดวัสดุหลอมเหลวมากเกินไปบนพื้นผิว และการออกแบบแบบเรียงซ้อนจะบีบวัสดุใต้พื้นผิวมากเกินไป ทิปแบบขั้นบันไดได้รับการปรับแต่งและสามารถรับได้ตามความต้องการ
3. คุณสมบัติของการเชื่อมจุดอัลตราโซนิก
การเชื่อมแบบจุดด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสามารถผลิตรอยเชื่อมโครงสร้างที่แข็งแรง มีแรงยึดเหนี่ยวสูงและรอบเวลาสั้น โดยทั่วไปแล้วจะน้อยกว่า 1 วินาที โดยไม่จำเป็นต้องออกแบบข้อต่อแบบหล่อ และไม่มีวัสดุสิ้นเปลือง เช่น สกรู ลวดเย็บกระดาษ หมุดย้ำ หรือกาว โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้อง การแข่งขันพิเศษ ด้านหนึ่งมีพื้นผิวที่สวยงามและอีกด้านหนึ่งมีวงแหวนยกขึ้นอย่างเรียบร้อย สามารถใช้เครื่องเชื่อมแบบจุดเชื่อมด้วยเครื่องเชื่อมแบบมือถือ และสามารถปิดผนึกวัสดุได้หลายชั้น ซึ่งเหมาะสำหรับระบบอัตโนมัติ
4. การประยุกต์ใช้การเชื่อมจุดอัลตราโซนิก
การเชื่อมเฉพาะจุดด้วยอัลตราโซนิกเหมาะสำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ แผ่นเทอร์โมพลาสติกอัดรีดหรือหล่อ แผ่นลูกฟูกเทอร์โมพลาสติก และชิ้นงานที่มีรูปทรงที่ซับซ้อนและพื้นผิวข้อต่อที่ยากต่อการเข้าถึง ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับชิ้นส่วนแม่พิมพ์แบนที่ไม่มีซี่โครงนำทางพลังงาน เช่น ผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป การขึ้นรูปด้วยความร้อน การขึ้นรูปแบบเป่า การขึ้นรูปแบบรีด และชิ้นส่วนแม่พิมพ์แบนขนาดใหญ่ การเชื่อมจุดอัลตราโซนิกมักจะใช้สำหรับชิ้นส่วนขึ้นรูปสูญญากาศเช่นแพ็คพองเพื่อให้ปิดผนึกชัดเจนงัดแงะ การใช้งานทั่วไปของการเชื่อมเฉพาะจุดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงรวมถึงการยึดแผ่นผนังและท่อระบายอากาศ และการเชื่อมเฉพาะจุดของฉนวนความร้อนและชิ้นส่วนพลาสติก นอกจากนี้ยังสามารถใช้กับชิ้นส่วนพลาสติกขนาดใหญ่ เช่น ชิ้นส่วนรถกวาดหิมะ รถพ่วง เฟอร์นิเจอร์ และชิ้นส่วนที่ต้องการความแม่นยำหรือยากที่จะเชื่อมกับช่างเชื่อมทั่วไป
การใช้งานทั่วไปของพลาสติกลูกฟูก:
เมื่อเทียบกับวัสดุแบบดั้งเดิมอื่น ๆ พลาสติกลูกฟูกมีข้อดีดังต่อไปนี้: แข็งแรงและทนทานกว่าแผ่นใยไม้อัดลูกฟูกซึ่งแตกต่างจากโลหะหรือไม้ที่สามารถเน่า สนิม เชื้อราหรือกัดกร่อนไม่ได้รับผลกระทบจากความชื้นและทนต่อสารเคมีจารบี และสิ่งสกปรก สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ กระดาษลูกฟูกโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE) มักใช้ในภาชนะที่มีผนังลูกฟูก โพรพิลีนยังใช้บ่อย การใช้งานทั่วไป ได้แก่ ภาชนะไปรษณีย์ ถาดเมล็ดพันธุ์ ภาชนะบรรจุเนื้อสัตว์ ปลา และผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร ภาชนะก่อสร้าง กล่องอะไหล่ร้านขายของชำ และกล่องหมุนเวียน แม้ว่าจะมีการออกแบบพิเศษรวมถึงเครื่องหมายการค้า แต่โครงสร้างรูปกากบาทของปลายเชื่อมแบบจุดเป็นรูปแบบทั่วไป ใช้หัวเชื่อมแบบปลายเดียวหรือหลายปลายก็ได้
นอกจากการเชื่อมแบบจุดของวัสดุสองชั้นแล้ว การเชื่อมแบบจุดอัลตราโซนิกยังถูกใช้เพื่อปิดผนึกโพลีโพรพิลีน 6 ชั้นอีกด้วย เพื่อที่จะลดหัวเชื่อมอัลตราโซนิกลงในวัสดุ จำเป็นต้องใช้หัวเชื่อมพิเศษที่มีหลายขั้นตอนในการฝังในแต่ละชั้น ก่อนที่อัลตราซาวนด์จะเปิดใช้งาน จะมีการใช้แรงดันล่วงหน้าที่สูงขึ้นเพื่อทำให้แต่ละชั้นกระชับ โครงสร้างนี้สามารถสร้างรอยเชื่อมที่แข็งแรงมากและมีลักษณะที่ดี
การเชื่อมจุดด้วยอัลตราโซนิกเป็นเทคโนโลยีการประกอบที่เชื่อมต่อชิ้นส่วนพลาสติกเทอร์โมพลาสติกสองชิ้นโดยไม่ทำให้เกิดรูหรือซี่โครงนำพลังงานที่ตำแหน่งในท้องถิ่น การปรากฏตัวของชั้นล่างของจุดเชื่อมอัลตราโซนิกนั้นราบรื่นและสะอาด มีวงแหวนยกขึ้นบนพื้นผิวรอบข้อต่อ
การเชื่อมเฉพาะจุดด้วยอัลตราโซนิกมีความคุ้มค่า ประกอบได้รวดเร็ว ไม่ต้องใช้รัดเพิ่มเติม และมักจะไม่ต้องการฟิกซ์เจอร์พิเศษ การเชื่อมแบบจุดด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสามารถใช้ปืนเชื่อมแบบมือถือ เครื่องเชื่อมจุดแบบตั้งโต๊ะแบบหัวเดียวหรือสองหัว และอุปกรณ์เชื่อมแบบกลุ่มที่ประกอบด้วยหัวเชื่อมแบบจุดหลายจุดที่สามารถดำเนินการเชื่อมได้หลายแบบพร้อมกัน
แนวทางพื้นฐานสำหรับการเชื่อมเฉพาะจุดด้วยอัลตราโซนิกรวมถึงการรองรับอย่างเข้มงวดภายใต้พื้นที่เชื่อมแบบจุดเพื่อป้องกันรอย แอมพลิจูดปานกลางถึงสูงเพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุเจาะทะลุได้เพียงพอและแรงดันต่ำเพื่อให้แน่ใจว่าละลายเพียงพอที่พื้นผิวข้อต่อ
การเชื่อมจุดด้วยอัลตราโซนิกทำให้เกิดรอยเชื่อมโครงสร้างที่แข็งแรง ซึ่งเหมาะสำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ แผ่นเทอร์โมพลาสติกอัดหรือหล่อ แผ่นเทอร์โมพลาสติกลูกฟูก และชิ้นงานที่มีรูปทรงที่ซับซ้อนและพื้นผิวข้อต่อที่ยากต่อการเข้าถึง การเชื่อมจุดด้วยอัลตราโซนิกมักจะใช้สำหรับชิ้นส่วนขึ้นรูปสูญญากาศ เช่น บลิสเตอร์แพ็คและแผ่นลูกฟูกพลาสติก
