Saldatura plastica ad ultrasuoni si riferisce all'uso di apparecchiature a ultrasuoni per convertire l'energia elettrica a bassa frequenza in energia elettrica ad alta frequenza di 20-40 kHz. , la struttura della comune saldatrice ad ultrasuoni è mostrata nella Figura 1. L'energia di vibrazione viene trasmessa dalla testa di saldatura al pezzo in plastica e l'attrito tra i pezzi genera una grande quantità di calore per fondere la superficie di saldatura del pezzo, in tal modo saldatura in un tutto. La resistenza del giunto è vicina a quella di un singolo pezzo di materiale collegato e le prestazioni di sigillatura sono buone. Negli ultimi anni, con l'applicazione su larga scala di plastica e materiali compositi, la saldatura ad ultrasuoni della plastica è stata ampiamente utilizzata grazie alla sua elevata velocità di saldatura, alla buona qualità della saldatura, alla facile automazione e all'idoneità alla produzione di massa. Tuttavia, quando si utilizza una saldatrice ad ultrasuoni per le operazioni di saldatura della plastica, anche se tutte le preparazioni sono sufficienti, l'effetto di saldatura è incoerente, si verificano ancora spesso saldature insufficienti, saldature eccessive e altri fenomeni di saldatura scadente.
Influenza delle materie plastiche sulla saldatura ad ultrasuoni
La saldatura a ultrasuoni non può saldare tutta la plastica, che è il più grande limite della saldatura a ultrasuoni. Le materie plastiche possono essere suddivise in due categorie: termoplastiche e termoindurenti. Le molecole termoplastiche hanno una struttura lineare o ramificata e possono essere trasformate in una parte plastica di una certa forma dopo il riscaldamento, l'ammorbidimento e la fusione e possono mantenere la forma dopo il raffreddamento. Questo processo può essere ripetuto e reversibile. I termoplastici comunemente usati sono polietilene, polipropilene, poliammide (nylon) e terpolimero (ABS) di acrilonitrile (A)-butadiene (B)-stirene (S). Le plastiche termoindurenti, d'altra parte, subiscono una reazione di reticolazione quando vengono riscaldate e le catene principali delle molecole si legano chimicamente, diventando infine una sostanza che non si scioglie né si scioglie. Dalle caratteristiche dei due, la saldatura ad ultrasuoni è adatta solo per la saldatura tra termoplastici, non per le plastiche termoindurenti. Inoltre, i riempitivi (carbonato di calcio, fibra di vetro, idrossido di alluminio, ecc.) e gli additivi (ignifughi, plastificanti, lubrificanti, ecc.) nelle materie prime plastiche hanno un grande impatto sulla saldatura ad ultrasuoni.
1. Influenza dei parametri di processo della saldatrice a ultrasuoni sulla qualità della saldatura
Per le saldatrici a ultrasuoni, l'energia di saldatura è il prodotto di potenza e tempo e la potenza di saldatura è il prodotto di pressione, velocità di caduta, frequenza e ampiezza. Dal principio di funzionamento delle onde ultrasoniche si può vedere che la potenza effettiva delle onde ultrasoniche non è grande, il tempo di lavoro è breve e il calore generato è limitato, quindi generalmente è adatto solo per materiali con punti di fusione bassi (inferiori a 400 °C). In base alle caratteristiche della plastica selezionata, i parametri di processo della saldatrice ad ultrasuoni possono essere regolati in modo efficace per ottenere l'effetto di saldatura ideale.
2. L'influenza della saldatura a ultrasuoni sulla qualità della saldatura
Durante la saldatura a ultrasuoni, l'energia ultrasonica esplode istantaneamente e non è necessaria la vibrazione e il calore complessivi della saldatura durante il funzionamento. Sebbene l'attrito di contatto superficiale di due parti saldate possa generare energia termica per attrito rapido, maggiore è l'area di contatto, più grave è la dispersione di energia e, in definitiva, la struttura molecolare del materiale della faccia terminale non può essere distrutta e fusa, quindi è solo necessario per generare selettivamente calore nella parte saldata. Durante la saldatura ad ultrasuoni, l'onda ultrasonica viene trasmessa nella plastica alla superficie del giunto con l'angolo di conduzione dell'energia, dove genera calore e salda. Pertanto, il design della struttura della superficie di saldatura della saldatrice ad ultrasuoni influisce sulla difficoltà di saldatura, sull'aspetto del punto di saldatura, sulla forza di saldatura e sulle prestazioni di impermeabilità e umidità dopo la saldatura.
La tecnologia di saldatura ad ultrasuoni della plastica presenta molti vantaggi ed è ampiamente utilizzata in tutti i ceti sociali nel mio paese e sta diventando sempre più matura. Tuttavia, ci sono molti parametri che devono essere controllati nel processo di saldatura, come l'impostazione dei parametri di processo della saldatrice, la selezione dei materiali di saldatura e il design della struttura, che hanno tutti un impatto importante l'effetto di saldatura e questi effetti non sono lineari. Nella produzione quotidiana, è necessario misurare l'effetto di saldatura di vari parametri attraverso rigorose analisi di prova, in modo da ottenere la soluzione ottimale e allo stesso tempo migliorare l'adattabilità dei materiali, esplorare l'influenza di vari parametri di processo sulla qualità della saldatura, e applicare la saldatura ad ultrasuoni in un campo più ampio.