Συγκόλληση θερμοπλαστικών υλικών με υπερήχους

Πίνακας περιεχομένων

Προηγμένη βιομηχανική τεχνολογία για ακριβείς, γρήγορες και βιώσιμες συνδέσεις

La συγκόλληση θερμοπλαστικών υλικών με υπερήχους αποτελεί μια από τις πιο αποτελεσματικές και ευέλικτες τεχνολογίες για τη σύνδεση πλαστικών εξαρτημάτων στη βιομηχανία. Πρόκειται για μια διαδικασία ιδιαίτερα αυτοματοποιήσιμο χρησιμοποιώντας το ηχητικά κύματα υψηλής συχνότητας για τη δημιουργία εντοπισμένη θερμότητα στη ζώνη επαφής μεταξύ των υλικών, προκαλώντας την τήξη τους χωρίς τη χρήση συγκολλητικών ουσιών, διαλυτών ή μηχανικών στερεώσεων. Το αποτέλεσμα είναι ένα καθαρή, γρήγορη και επαναλαμβανόμενη συγκόλλησηιδανικό για παραγωγή μεγάλου όγκου και κρίσιμες εφαρμογές.

Παρόν εδώ και δεκαετίες στη μεταποιητική βιομηχανία, η συγκόλληση με υπερήχους έχει εξελιχθεί για να καλύψει τις ανάγκες πιο προηγμένων τομέων, όπως ηαυτοκινητοβιομηχανία, το ηλεκτρική κινητικότητατο ιατρικήτο συσκευασία τροφίμων και καλλυντικών, το μικροηλεκτρονική, το διήθηση και το τεχνικό κλωστοϋφαντουργικό προϊόν. Το αξιοπιστίασε συνδυασμό με τοενεργειακή απόδοση και το περιβαλλοντική βιωσιμότητατην καθιστά σήμερα στρατηγική τεχνολογία για πολλές ιταλικές και ευρωπαϊκές εταιρείες.

Τα πλεονεκτήματα της προηγμένης τεχνολογίας, όπως η συγκόλληση με υπερήχους, είναι πολλά:

  • Πολύ σύντομοι κύκλοι συγκόλλησης (από μερικά δέκατα του δευτερολέπτου)
  • Απόλυτη συνέπεια των αποτελεσμάτων
  • Πολύ χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και αφορά μόνο τη φάση της συγκόλλησης
  • Χωρίς υλικό πλήρωσης
  • Τα εξαρτήματα είναι αισθητικά τέλεια, πολύ ανθεκτικά και αμέσως έτοιμα για χρήση.

Πώς λειτουργεί η διαδικασία συγκόλλησης με υπερήχους

Η διαδικασία βασίζεται στον μετασχηματισμό τουηλεκτρική ενέργεια στο μηχανικές δονήσεις υψηλής συχνότητας μέσω ενός γεννήτρια και ένα πιεζοηλεκτρικός μετατροπέας. Οι δονήσεις, που μεταδίδονται στο τεμάχιο εργασίας μέσω ενός sonotrodeΠροκαλούν τοπική μοριακή τριβή στη ζώνη επαφής, με αποτέλεσμα τα θερμοπλαστικά υλικά να θερμαίνονται και να λιώνουν. Η ένωση σχηματίζεται γρήγορα υπό πίεση και στερεοποιείται με ισχυρό και ανθεκτικό τρόπο.

Οι κύριες φάσεις του κύκλου περιλαμβάνουν:

  • Τοποθέτηση εξαρτημάτων και εφαρμογή πίεσης,
  • Ενεργοποίηση υπερηχητικών δονήσεων (20-30-35-40 kHz);
  • Διατήρηση της πίεσης κατά τη στερεοποίηση,
  • Απελευθέρωση και αφαίρεση του συγκολλημένου τεμαχίου.

Πλεονεκτήματα έναντι άλλων μεθόδων

Η κύρια πλεονεκτήματα της συγκόλλησης με υπερήχους περιλαμβάνουν:

  • Εξαιρετικά σύντομοι χρόνοι κύκλου,
  • Καμία χρήση αναλωσίμων (κόλλες, βίδες, διαλύτες),
  • Υψηλή επαναληψιμότητα της διαδικασίας, ιδανική για σειριακή παραγωγή,
  • Μειωμένη κατανάλωση ενέργειας και ελάχιστες περιβαλλοντικές επιπτώσεις,
  • Αισθητικά καθαρές και ανθεκτικές αρθρώσεις,
  • Τέλεια ενσωμάτωση με αυτοματοποιημένες και ρομποτικές γραμμές.

Προηγμένες βιομηχανικές εφαρμογές

Η τεχνολογία χρησιμοποιείται σε ευρύ φάσμα εφαρμογών, με εξαρτήματα που απαιτούν ακρίβεια, υδατοστεγανότητα, καθαρισμός e υψηλή παραγωγικότητα. Τα παραδείγματα περιλαμβάνουν:
  • Τομέας αυτοκινήτων: περιβλήματα, αισθητήρες, δεξαμενές, εσωτερικά εξαρτήματα και μπαταρίες,
  • Ιατρικόαποστειρωμένα δοχεία, φίλτρα, διαγνωστικές συσκευές, σάκοι και βαλβίδες,
  • Συσκευασίαφουσκάλες, καπάκια, doypacks, αισθητικές τούφες σε δίσκους και πλαστικές μεμβράνες,
  • Διήθησηφυσίγγια, μεμβράνες, πάνελ φίλτρων από μη υφασμένα ή τεχνικά πολυμερή,
  • Μικροηλεκτρονική: περιβλήματα για κυκλώματα, αισθητήρες, κάψουλες,
Τεχνικό κλωστοϋφαντουργικό προϊόν/DPIμάσκες, προστατευτικές φόρμες, συνθετικά υφάσματα και μη υφασμένα υφάσματα (TNT).

Ενεργειακοί διευθυντές: λειτουργία και σχεδιασμός

I διευθυντές ενέργειας είναι γεωμετρικά ανάγλυφα που παρεμβάλλονται στην περιοχή των αρθρώσεων για συγκέντρωση δονήσεων e βελτιστοποίηση της σύντηξης. Συνήθως τριγωνικού ή πυραμιδικού σχήματος, σχεδιάζονται σύμφωνα με το υλικό, πάχος e εφαρμογή. Είναι βασικά στοιχεία για άμορφα υλικά και συνιστάται επίσης για ημικρυσταλλικά πολυμερήγια την οποία Sonomax προτείνει συγκεκριμένες λύσεις και δοκιμή συγκολλησιμότητας στο εργαστήριο.

Απαιτήσεις όσον αφορά τα μηχανήματα, τις συχνότητες και τις ισχύς

Οι συσκευές συγκόλλησης υπερήχων για θερμοπλαστικά ποικίλλουν ανάλογα με την εφαρμογή. Οι κύριες παράμετροι είναι οι εξής:

  • Συχνότητα: 20, 30, 35 ή 40 kHz;
  • Ισχύς: από 400 W έως πάνω από 3000 W;
  • Τύπος ηχοβολέα: τιτάνιο, χάλυβας ή αλουμίνιοσχεδιασμένο κατά παραγγελία,
  • Διαμόρφωση: πρέσες πάγκου, συστήματα modular o ενσωματωμένο σε αυτοματοποιημένες γραμμές,
  • Λογισμικό ελέγχου: λεπτομερής ρύθμιση των παραμέτρων

Η απάντηση της Sonomax Srl

Με πάνω από 20 χρόνια εμπειρίας στην τεχνολογία υπερήχων, Sonomax Srl σχεδιάζει και εφαρμόζει:

  • Γεννήτριες, μετατροπείς, ηχοβολείς και πρέσες πάγκου;
  • Προσαρμοσμένα συστήματα για πολύπλοκες γραμμές παραγωγής,
  • Συμβουλευτική έργου για τη βελτιστοποίηση της συγκολλησιμότητας των εξαρτημάτων,
  • Δημιουργία πρωτοτύπων και δοκιμές με εσωτερικό εργαστήριο,
  • Τεχνική κατάρτιση και εξυπηρέτηση μετά την πώληση,

Υποστήριξη πιστοποίησης και επικύρωσης διαδικασιών.

Συχνές ερωτήσεις (FAQ)

Ποια υλικά μπορούν να συγκολληθούν;

Πολυπροπυλένιο, πολυαιθυλένιο, ABS, πολυκαρβονικό, PS, PA, βιοπλαστικά και πολλά άλλα

Για αξιόπιστες και επαναλαμβανόμενες συγκολλήσεις, ναι, αλλά αυτές αξιολογούνται στη φάση του σχεδιασμού.

Γενικά μεταξύ 0,2 και μερικών δευτερολέπτων, ακόμη και για πολύπλοκες γεωμετρίες.

Ναι, αν είναι θερμοπλαστικό. Πραγματοποιούμε δοκιμές σε PLA, PHA, PBS και βιολογικά μείγματα.

Ναι, με τυποποιημένες διεπαφές και δυνατότητα ενσωμάτωσης με ρομπότ και PLC.

Βιομηχανικές εφαρμογές των υπερήχων

Διευθυντές ενέργειας στη συγκόλληση με υπερήχους

Προκειμένου να μειωθούν οι περιοχές τριβής μεταξύ των εξαρτημάτων, οι οποίες δυσχεραίνουν την έναρξη της διαδικασίας τήξης, είναι σκόπιμο να δημιουργηθούν γεωμετρικές προεξοχές στα ίδια τα εξαρτήματα, γνωστές ως διευθυντές ενέργειας, οι οποίες επιτρέπουν την τήξη του υλικού σε μια σχετικά μικρή περιοχή.

Προκειμένου να επιλέξετε την καταλληλότερη γεωμετρία energy director για την εφαρμογή σας, παραθέτουμε παρακάτω ορισμένα παραδείγματα και σε κάθε περίπτωση είμαστε στη διάθεσή σας για να σας προσφέρουμε την εμπειρία και τις τεχνικές μας γνώσεις.

Όπως δείχνουν τα παραπάνω σχήματα, ένα τριγωνικό τμήμα στην άρθρωση χρησιμεύει για τη συγκέντρωση της ενέργειας των υπερήχων, έτσι ώστε η επιφάνεια της άρθρωσης να διαλύεται γρήγορα.

Οι συνήθεις αρμοί που ενσωματώνουν τη χρήση ενός ενεργειακού διευθυντή περιλαμβάνουν: αρμούς ακροδεκτών, τμηματοποιημένους αρμούς και αρμούς με γλώσσα και αυλάκι.

Οι παραπάνω συνδέσεις συνιστώνται για ερμητικά κλειστά μέρη ή για πλαστικά που μεταβάλλονται γρήγορα από τη στερεά στη λιωμένη κατάσταση.

Επικοινωνία

Μένουμε σε επαφή;

Μάθετε πώς να βελτιώσετε τη γραμμή παραγωγής σας με υπερήχους