Kimpalan Plastik Ultrasonik merujuk kepada penggunaan peralatan ultrasonik untuk menukar tenaga elektrik frekuensi rendah kepada tenaga elektrik frekuensi tinggi 20-40 kHz. , struktur mesin kimpalan ultrasonik biasa ditunjukkan dalam Rajah 1. Tenaga getaran dihantar dari kepala kimpalan ke bahan kerja plastik, dan geseran antara bahan kerja menghasilkan sejumlah besar haba untuk mencairkan permukaan kimpalan bahan kerja, dengan itu mengimpal menjadi satu keseluruhan. Kekuatan sambungan adalah hampir dengan sekeping bahan yang disambungkan, dan prestasi pengedap adalah baik. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dengan penggunaan plastik dan bahan komposit berskala besar, kimpalan ultrasonik plastik telah digunakan secara meluas kerana kelajuan kimpalan yang cepat, kualiti kimpalan yang baik, automasi yang mudah dan kesesuaian untuk pengeluaran besar-besaran. Walau bagaimanapun, apabila menggunakan mesin kimpalan ultrasonik untuk operasi kimpalan plastik, walaupun semua persediaan adalah mencukupi, kesan kimpalan adalah tidak konsisten, kimpalan tidak mencukupi, kimpalan berlebihan dan fenomena kimpalan buruk lain masih sering berlaku.
Pengaruh bahan plastik pada kimpalan ultrasonik
Kimpalan ultrasonik tidak boleh mengimpal semua plastik, yang merupakan had terbesar kimpalan ultrasonik. Plastik boleh dibahagikan kepada dua kategori: termoplastik dan termoset. Molekul termoplastik mempunyai struktur linear atau bercabang, dan boleh dibuat menjadi bahagian plastik dari bentuk tertentu selepas pemanasan, melembutkan dan lebur, dan boleh mengekalkan bentuk selepas penyejukan. Proses ini boleh diulang dan boleh diterbalikkan. Termoplastik yang biasa digunakan ialah polietilena, polipropilena, poliamida (nilon) dan akrilonitril (A)-butadiena (B)-stirena (S) terpolimer (ABS). Plastik termoset, sebaliknya, mengalami tindak balas silang apabila dipanaskan, dan rantai utama molekul terikat secara kimia, akhirnya menjadi bahan yang tidak cair atau cair. Daripada ciri-ciri kedua-duanya, kimpalan ultrasonik hanya sesuai untuk mengimpal antara termoplastik, bukan untuk plastik termoset. Di samping itu, pengisi (kalsium karbonat, gentian kaca, aluminium hidroksida, dsb.) dan bahan tambahan (penahan api, plasticizer, pelincir, dll.) dalam bahan mentah plastik mempunyai kesan yang besar terhadap kimpalan ultrasonik.
1. Pengaruh parameter proses mesin kimpalan ultrasonik terhadap kualiti kimpalan
Untuk mesin kimpalan ultrasonik, tenaga kimpalan adalah hasil daripada kuasa dan masa, dan kuasa kimpalan ialah hasil daripada tekanan, kelajuan jatuh, kekerapan dan amplitud. Ia boleh dilihat dari prinsip kerja gelombang ultrasonik bahawa kuasa sebenar gelombang ultrasonik tidak besar, masa kerja adalah pendek, dan haba yang dihasilkan adalah terhad, jadi ia secara amnya hanya sesuai untuk bahan dengan takat lebur rendah (di bawah 400). °C). Mengikut ciri-ciri plastik yang dipilih, parameter proses mesin kimpalan ultrasonik boleh diselaraskan dengan berkesan untuk mencapai kesan kimpalan yang ideal.
2. Pengaruh kimpalan ultrasonik terhadap kualiti kimpalan
Semasa kimpalan ultrasonik, tenaga ultrasonik meletup serta-merta, dan tidak ada keperluan untuk getaran keseluruhan dan haba kimpalan semasa operasi. Walaupun geseran sentuhan permukaan dua bahagian yang dikimpal boleh menjana tenaga haba dengan geseran pantas, semakin besar kawasan sentuhan, semakin serius penyebaran tenaga, dan akhirnya struktur molekul bahan muka akhir tidak boleh dimusnahkan dan bersatu, jadi ia hanya perlu untuk menjana haba secara selektif pada bahagian yang dikimpal. Semasa kimpalan ultrasonik, gelombang ultrasonik dihantar dalam plastik ke permukaan sambungan dengan sudut pengalir tenaga, di mana ia menghasilkan haba dan kimpalan. Oleh itu, reka bentuk struktur permukaan kimpalan mesin kimpalan ultrasonik mempengaruhi kesukaran mengimpal, rupa tempat kimpalan, kekuatan kimpalan dan prestasi kalis air dan kalis lembapan selepas kimpalan.
Teknologi kimpalan ultrasonik plastik mempunyai banyak kelebihan dan digunakan secara meluas dalam semua lapisan masyarakat di negara saya, dan semakin matang. Walau bagaimanapun, terdapat banyak parameter yang perlu dikawal dalam proses kimpalan, seperti penetapan parameter proses mesin kimpalan, pemilihan bahan kimpalan, dan reka bentuk struktur, yang semuanya mempunyai kesan penting terhadap kesan kimpalan, dan kesan ini tidak linear. Dalam pengeluaran harian, adalah perlu untuk mengukur kesan kimpalan pelbagai parameter melalui analisis ujian yang ketat, untuk mendapatkan penyelesaian yang optimum, dan pada masa yang sama meningkatkan kebolehsuaian bahan, meneroka pengaruh pelbagai parameter proses pada kualiti kimpalan, dan gunakan kimpalan ultrasonik dalam bidang yang lebih luas.