Spawanie ultradźwiękowe materiałów termoplastycznych

Spis treści

Zaawansowana technologia przemysłowa zapewniająca precyzyjne, szybkie i trwałe połączenia

La zgrzewanie ultradźwiękowe materiałów termoplastycznych to jedna z najbardziej wydajnych i wszechstronnych technologii łączenia elementów z tworzyw sztucznych w kontekście przemysłowym. Jest to proces wysoce zautomatyzowany przy użyciu Fale dźwiękowe o wysokiej częstotliwości generować miejscowe ciepło w strefie kontaktu między materiałami, powodując ich stopienie bez użycia klejów, rozpuszczalników lub mocowań mechanicznych. Rezultatem jest Czyste, szybkie i powtarzalne spawanieIdealny do produkcji wielkoseryjnej i zastosowań krytycznych.

Obecne od dziesięcioleci w przemyśle wytwórczym, spawanie ultradźwiękowe ewoluowało, aby zaspokoić potrzeby bardziej zaawansowanych sektorów, takich jakmotoryzacyjnyw mobilność elektrycznaw medycznyw opakowania na żywność i kosmetykiw mikroelektronikaw filtracja i tekstylia techniczne. Jego niezawodnośćw połączeniu zefektywność energetyczna i zrównoważony rozwój środowiskasprawia, że jest to obecnie strategiczna technologia dla wielu włoskich i europejskich firm.

Zalety zaawansowanej technologii, jaką jest zgrzewanie ultradźwiękowe, są liczne:

  • Bardzo krótkie cykle spawania (od kilku dziesiątych sekundy)
  • Całkowita spójność wyników
  • Bardzo niskie zużycie energii, związane tylko z fazą spawania
  • Bez materiału wypełniającego
  • Części są estetycznie doskonałe, bardzo trwałe i natychmiast gotowe do użycia.

Jak działa proces zgrzewania ultradźwiękowego

Proces ten opiera się na transformacjielektryczność na Wibracje mechaniczne o wysokiej częstotliwości za pośrednictwem generator oraz przetwornik piezoelektryczny. Wibracje, przenoszone na obrabiany przedmiot za pośrednictwem sonotrodaPowodują one lokalne tarcie molekularne w strefie styku, powodując nagrzewanie się i topnienie materiałów termoplastycznych. Połączenie szybko formuje się pod ciśnieniem i zestala w mocny i trwały sposób.

Główne fazy cyklu obejmują:

  • Pozycjonowanie komponentów i stosowanie nacisku;
  • Aktywacja drgań ultradźwiękowych (20-30-35-40 kHz);
  • Utrzymanie ciśnienia podczas krzepnięcia;
  • Zwolnienie i usunięcie spawanego elementu.

Zalety w porównaniu z innymi metodami

Główny Zalety spawania ultradźwiękowego obejmują:

  • Niezwykle krótkie czasy cyklu;
  • Brak użycia materiałów eksploatacyjnych (kleje, śruby, rozpuszczalniki);
  • Wysoka powtarzalność procesu, idealna do produkcji seryjnej;
  • Zmniejszone zużycie energii i minimalny wpływ na środowisko;
  • Estetycznie czyste i trwałe połączenia;
  • Doskonała integracja z liniami automatycznymi i zrobotyzowanymi.

Zaawansowane aplikacje przemysłowe

Technologia ta jest wykorzystywana w szerokim zakresie zastosowań, z komponentami wymagającymi precyzja, wodoszczelność, czyszczenie e wysoka wydajność. Przykłady obejmują:
  • Sektor motoryzacyjnyObudowy, czujniki, zbiorniki, elementy wewnętrzne i baterie;
  • Medycznysterylne pojemniki, filtry, urządzenia diagnostyczne, worki i zawory;
  • Opakowaniablistry, czapki, doypacki, estetyczne kępki na tackach i foliach plastikowych;
  • Filtracjawkłady, membrany, panele filtracyjne z włókniny lub polimerów technicznych;
  • MikroelektronikaObudowy dla obwodów, czujników, kapsułek;
Tekstylia techniczne/DPImaski, kombinezony ochronne, tkaniny syntetyczne i włókniny (TNT).

Dyrektorzy ds. energii: funkcja i konstrukcja

I dyrektorzy ds. energii to geometryczne reliefy wstawione w obszarze połączenia dla koncentracja wibracji e Optymalizacja fuzji. Zazwyczaj w kształcie trójkąta lub piramidy, są one zaprojektowane zgodnie z następującymi zasadami materiał, grubość e aplikacja. Są to podstawowe informacje o materiałach amorficznych a także zalecane dla polimery półkrystalicznedla których Sonomax proponuje konkretne rozwiązania i test spawalności w laboratorium.

Wymagania dotyczące maszyn, częstotliwości i mocy

Zgrzewarki ultradźwiękowe do tworzyw termoplastycznych różnią się w zależności od zastosowania. Główne parametry to:

  • Częstotliwość: 20, 30, 35 lub 40 kHz;
  • Moc: od 400 W do ponad 3000 W;
  • Typ sonotrody: tytan, stal lub aluminiumzaprojektowane na zamówienie;
  • Konfiguracja: prasy stołowesystemy modułowy o zintegrowany na liniach automatycznych;
  • Oprogramowanie sterujące: precyzyjne dostrajanie parametrów

Odpowiedź od Sonomax Srl

Z ponad 20 lat doświadczenia w technologii ultradźwiękowej, Sonomax Srl projektuje i wdraża:

  • Generatory, przetworniki, sonotrody i prasy stołowe;
  • Systemy niestandardowe dla złożonych linii produkcyjnych;
  • Doradztwo projektowe aby zoptymalizować lutowność komponentów;
  • Prototypowanie i testowanie z własnym laboratorium;
  • Szkolenie techniczne i obsługę posprzedażną;

Wsparcie w zakresie certyfikacji i walidacji procesów.

Często zadawane pytania (FAQ)

Które materiały można spawać?

Polipropylen, polietylen, ABS, poliwęglan, PS, PA, biotworzywa i wiele innych.

W przypadku niezawodnych i powtarzalnych spoin, tak, ale są one oceniane w fazie projektowania.

Zwykle od 0,2 do kilku sekund, nawet w przypadku złożonych geometrii.

Tak, jeśli są termoplastyczne. Przeprowadzamy testy PLA, PHA, PBS i mieszanek bio.

Tak, ze standardowymi interfejsami i możliwością integracji z robotami i sterownikami PLC.

Przemysłowe zastosowania ultradźwięków

Kierownicy energii w zgrzewaniu ultradźwiękowym

W celu zmniejszenia obszarów tarcia pomiędzy częściami, które utrudniają rozpoczęcie procesu topienia, zaleca się tworzenie geometrycznych wypukłości na samych częściach, zwanych direktorami energii, które umożliwiają topienie materiału na stosunkowo niewielkiej powierzchni.

Aby wybrać najbardziej odpowiednią geometrię kierownika energii dla Państwa aplikacji, poniżej przedstawiamy kilka przykładów, a w każdym przypadku służymy naszym doświadczeniem i wiedzą techniczną.

Jak widać na powyższych rysunkach, trójkątny przekrój na spoinie służy do skoncentrowania energii ultradźwięków, dzięki czemu powierzchnia spoiny zostaje szybko rozpuszczona.

Do typowych połączeń, w których wykorzystuje się dyrygent energii, należą: połączenia doczołowe, segmentowe i na pióro i wpust.

Powyższe złącza są zalecane dla części hermetycznie zamkniętych lub dla tworzyw, które szybko zmieniają stan skupienia ze stałego na roztopiony.

Skontaktuj się z nami

Czy pozostajemy w kontakcie?

Dowiedz się, jak usprawnić linię produkcyjną za pomocą ultradźwięków