พื้นฐานของเทคโนโลยีการเชื่อมพลาสติกแบบอัลตร้าโซนิค

การเชื่อมแบบอัลตราโซนิกคืออะไร?

เทคโนโลยีการเชื่อมอัลตราโซนิกใช้การสั่นสะเทือนความถี่สูง (อัลตราโซนิก) เพื่อผนึกชิ้นส่วนเทอร์โมพลาสติกสองชิ้นเข้าด้วยกันอย่างแม่นยำในเวลาย่อย ภายใต้แรงกดที่แม่นยำการเชื่อมต่อจะถูกปิดผนึกภายในเวลาน้อยกว่า 0.2 วินาที

คลื่นอัลตร้าโซนิคสั่น 100,000 ครั้งต่อวินาที การสั่นสะเทือนนี้ถูกส่งไปยังพื้นผิวสัมผัสที่สัมผัสโดยตรงกับชิ้นส่วนพลาสติก เนื่องจากขอบเขตของพื้นที่เชื่อมมีอิมพีแดนซ์อะคูสติกขนาดใหญ่จึงเกิดอุณหภูมิสูง พลาสติกเป็นตัวนำความร้อนที่แย่มากและไม่สามารถปล่อยความร้อนได้จนกว่าจะเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นของเหลว ด้วยแรงกดเพียงเล็กน้อยจะทำให้ทั้งสองส่วนผสมกันราวกับเป็นชิ้นส่วนพลาสติก เมื่อสัญญาณอัลตราโซนิกหยุดลงชิ้นส่วนจะแข็งตัวอีกครั้ง นี่คือความมหัศจรรย์ของการสร้างรอยเชื่อมที่สะอาดและแข็งแรงระหว่างสองส่วน ความแข็งแรงของรอยเชื่อมใกล้เคียงกับความแข็งแรงของวัตถุดิบที่เกิดขึ้นพร้อมกันในกระบวนการฉีดขึ้นรูป

พื้นฐานของการเชื่อมอัลตร้าโซนิค

ขั้นตอนที่ 1 - ชิ้นส่วนในการติดตั้ง

ชิ้นส่วนเทอร์โมพลาสติกสองชิ้นที่ต้องประกอบจะถูกวางเข้าด้วยกันโดยชิ้นหนึ่งอยู่ด้านบนของอีกชิ้นหนึ่งในรังรองรับที่เรียกว่าฟิกซ์เจอร์

ขั้นตอนที่ 2 - ติดต่อ Horn

ส่วนประกอบไททาเนียมหรืออลูมิเนียมที่เรียกว่าฮอร์นถูกนำมาสัมผัสกับส่วนพลาสติกด้านบน

ขั้นตอนที่ 3 - ใช้แรงกด

แรงดันควบคุมจะถูกนำไปใช้กับชิ้นส่วนโดยยึดเข้าด้วยกันกับฟิกซ์เจอร์

ขั้นตอนที่ 4 - เวลาในการเชื่อม

แตรสั่นในแนวตั้ง 20,000 (20 kHz) หรือ 40,000 (40 kHz) ครั้งต่อวินาทีเป็นระยะเวลาที่แม่นยำหรือเรียกอีกอย่างว่าเวลาเชื่อม ชิ้นส่วนต่างๆได้รับการออกแบบมาอย่างแม่นยำเพื่อให้พลังงานถูกส่งไปยังจุดที่สัมผัสเฉพาะระหว่างสองส่วน

การสั่นสะเทือนทางกลจะถูกส่งผ่านวัสดุเทอร์โมพลาสติกไปยังส่วนต่อประสานเพื่อสร้างความร้อนเสียดทาน เมื่ออุณหภูมิที่ส่วนเชื่อมต่อถึงจุดหลอมเหลวพลาสติกจะละลายและไหลและการสั่นสะเทือนจะหยุดลง สิ่งนี้ช่วยให้พลาสติกที่หลอมละลายเริ่มเย็นลง

ขั้นตอนที่ 5 - รอเวลา

แรงยึดจะคงอยู่ตามระยะเวลาที่กำหนดไว้เพื่อให้ชิ้นส่วนหลอมรวมกันเมื่อพลาสติกที่หลอมละลายเย็นตัวและแข็งตัว นี้เรียกว่าเวลาพัก ความแข็งแรงของรอยต่อที่ดีขึ้นและการปิดผนึกแบบปิดผนึกอาจทำได้โดยการใช้แรงที่สูงขึ้นในช่วงเวลายึด สิ่งนี้ทำได้โดยใช้แรงกดคู่ที่จุดต่างๆในเวลาพัก

ขั้นตอนที่ 6 - ฮอร์นหดกลับ

เมื่อพลาสติกละลายแข็งตัวแล้วแคลมป์จะถูกถอดออกและดึงแตรกลับ ตอนนี้ชิ้นส่วนพลาสติกทั้งสองถูกเชื่อมเข้าด้วยกันราวกับว่าขึ้นรูปด้วยกันและถูกถอดออกจากตัวยึดเป็นส่วนเดียว

การเชื่อมอัลตราโซนิกสำหรับการประกอบพลาสติกเป็นกระบวนการที่รวดเร็วสะอาดมีประสิทธิภาพและทำซ้ำได้โดยใช้พลังงานน้อยมาก ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวทำละลายกาวตัวยึดเชิงกลหรือวัสดุสิ้นเปลืองอื่น ๆ และส่วนประกอบสำเร็จรูปมีความแข็งแรงและสะอาด