Станок для ультразвуковой сварки

Обновлено: 17.05.2024

Назначение: соединение нетканных материалов, синтетических тканей, конструкционных изделий и листовых материалов низкотемпературной ультразвуковой сварки.

Аппарат ультразвуковой сварки серии «Гиминей-ультра»

Модель АУС-0,1/27-ОМА (вариант исполнения №1)

Назначение: соединение тканевых синтетических материалов методом непрерывной ультразвуковой сварки.

Модель АУС-0,1/27-ОМА (вариант исполнения №2)

Назначение: шовно-шаговое соединение листовых термопластичных материалов (например, конвейерной ленты, синтетических тканей и т.д.).

Ультразвуковой аппарат серии «Гиминей-ультра»

Модель АУС-0,4/36-ОМ (вариант исполнения №1)

Назначение: соединение пленочных термопластичных материалов (например, нетканные материалы, полимерные пленки для упаковки пищевых продуктов, колбасные петли и т.д.). Аппарат может использоваться в составе отечественных и (или) зарубежных линий для соединения нетканых материалов при формировании непрерывного сварного шва шириной до 20мм (с разделением и обрезкой) на вращающихся или неподвижных опорах. Высокая частота воздействия – 36кГц не только обеспечивает качественную сварку, резку и формирование кромок, но и снижает неблагоприятное влияние ультразвука на персонал и оборудование.

Модель АУС-0,4/36-ОМ (вариант исполнения №2)

Назначение: шовно-шаговое (плоский широкий шов - ЕВРОШОВ) соединение пленочных термопластичных материалов (например, полимерные пленки для упаковки пищевых продуктов, колбасные петли и т.д.). Совместим с автоматическими линиями (для замены импортного оборудования).

Назначение: соединение конструкционных изделий и листовых материалов методом непрерывной или пошаговой низкотемпературной ультразвуковой сварки.

Аппарат ультразвуковой точечной сварки серии «Гиминей-ультра»

Модель АУС-0,4/44-ОМЛн (вариант исполнения №1)

Назначение: шовно-шаговое (в виде заклепки декоративной формы) соединение листовых термопластичных материалов (например, конвейерной ленты, ленты пометоудаления и т.д.).

Модель АУС-0,4/44-ОМЛн (вариант исполнения №2)

Модель АУС-1/22-ОМ (вариант исполнения №1)

Назначение: сварка изделий из термопластичных материалов методами непрерывной и шаговой сварки.

Модель АУС-1/22-ОМ (вариант исполнения №2)

Назначение: точечная сварка изделий из термопластичных материалов.

Модель АУС-1/22-ОМ (вариант исполнения №3)

Аппарат ультразвуковой для сварки кольцевым швом серии «Гиминей-К»

Назначение: формирование методом низкотемпературной ультразвуковой сварки герметичного сварного соединения кольцевой формы при производстве различных изделий цилиндрической формы.

Назначение: соединение тканевых термопластичных материалов методом непрерывной ультразвуковой сварки или интенсификация процесса склеивания не термопластичных материалов (формирование непрерывного соединительного сварного или клеевого шва).

Назначение: ультразвуковая сварка пластиковых пробок (крышек) с пакетами типа Тетра Пак (картонные ламинированные пакеты типа PURE-PAK или TETRA-REX).

Модель АУС-1/22-ОК-50 (вариант исполнения №1)

Модель АУС-1/22-ОК-50 (вариант исполнения №2)

Назначение: ультразвуковая сварка полимерных пленок и термопластичных изделий. Совместим с автоматическими линиями для изготовления бахил (для замены импортного оборудования)

Модель АУС-1/22-ОК-50 (вариант исполнения №3)

Назначение: ультразвуковая сварка полимерных пленок и термопластичных изделий. Совместим с автоматическими установками ультразвуковой сварки (производство респираторов, медицинской одежды, упаковки, бытовых товаров и т.п.).

Аппарат ультразвуковой сварки серии «Гиминей-Ш»

Аппарат ультразвуковой для сварки продольным швом серии «Гиминей-Ш»

Назначение: герметизация упаковки для косметики, бытовой химии и пищевых продуктов (тубы) путем формирования сварочного шва методом ультразвуковой сварки ручным способом или в составе механизированных и автоматизированных линий.

Модель АУС-3/22-ОШ-220 (вариант исполнения №1)

Назначение: изготовление георешетки, упаковка сыпучих и жидких продуктов в мешки из полимерных материалов, а так же сварка и герметизация различных изделий из листовых полимерных материалов.

Модель АУС-3/22-ОШ-220 (вариант исполнения №2)

Назначение: изготовление изделий, герметизация полимерной упаковки для сыпучих и жидких продуктов широким швом (от 5 до 10 мм), а так же сварка и герметизация различных изделий из листовых полимерных материалов.

Модель АУС-3/22-ОШ-220 (вариант исполнения №3)

Назначение: изготовление медицинских масок, герметизация полимерной упаковки для сыпучих и жидких продуктов широким швом (от 5 до 20 мм), а так же сварка и герметизация различных изделий из листовых полимерных материалов.

Модель АУС-3/22-ОШ-220 (вариант исполнения №4)

Модель АУС-3/22-ОШ-220 (вариант исполнения №5)

Модель АУС-3/22-ОШ-270 (вариант исполнения №1)

Модель АУС-3/22-ОШ-270 (вариант исполнения №2)

Оборудование (аппараты) для ультразвуковой сварки

Технический центр «Виндэк» — официальный представитель в России компании TELSONIC AG (Швейцария) и Leister AG (Швейцария).

Все установки разрабатываются по индивидуальному техническому заданию. Прогрессивная технология позволяет выполнять и точечную, и непрерывную сварку.

Данные компоненты предназначены для сварки маски и приварки резинок. Компоненты легко встраиваются в линию и обеспечивают высокую производительность и качество.

Автоматизированное ультразвуковое и лазерное сварочное оборудование для сварки пластика в автомобильной промышленности. Промышленные решения в области ультразвуковой сварки автокомпонентов.

Технология позволяет надёжно соединять детали из поликарбоната, полистирола, полипропилена, поливинилхлорида, полиамида и других термопластичных полимерных материалов, а также их комбинаций. На производстве изделий с применением искусственных кож, полусинтетических тканей и нетканых материалов

Оборудование для ультразвуковой сварки металлов в ассортименте ООО «ТЦ «Виндэк» отличается высокой производительностью, надёжностью и безопасностью.

Технический центр «Виндэк» представляет системы ультразвукового просеивания SONOSCREEN, предназначенные для решения технологических задач по просеиванию разнообразных сыпучих материалов с высокой степенью эффективности и производительности компании TELSONIC AG (Швейцария).

Ультразвуковая чистка на базе уникальных трубчатых излучателей - одно из основных направлений ультразвуковых систем компанииTELSONIC AG.

Волноводы – инструменты ультразвуковой сварки, которые резонируют при наличии высокочастотных механических колебаний.

Проектирование и производство волноводов и резонаторов является основной компетенцией фирмы TELSONIC. Компания разрабатывает оборудование с учетом требований заказчиков более чем на протяжении 50 лет.

Конвертеры Telsonic серии SE известны благодаря своему качеству и надежности. Рабочий диапазон частоты: 15, 20, 30 и 35 кГц. Выходная мощность: от 500 Вт до 8 кВт.

Ультразвуковые генераторы MAG предназначены для выполнения простых и сложных задач по сварке и резке в рамках специализированных систем, производственных линий и отдельных рабочих станций.

Контрольно-измерительная станция TELSONIC (TQCC) используется с различными установками фирмы TELSONIC для сращивания кабелей для контроля качества производства без присутствия специалиста по контролю обеспечения качества.

Ультразвуковая и лазерная сварка обеспечивают:

Качество и надёжность
Оптимизацию и производительность
Экономию и экологичность

Промышленное ультразвуковое оборудование

Оборудование для ультразвуковой сварки широко применяется в автомобильной, электротехнической и медицинской промышленности. Оно используется при производстве автокомпонентов, бытовой техники, аккумуляторных батарей и многих других изделиях. Промышленное ультразвуковое сварочное оборудование применяется в специальных, узких отраслях, например, в авиационно-космической промышленности.

Главными преимуществами ультразвукового оборудования, представленного в каталоге компании «Технический центр «Виндэк», являются:

Легкость использования — не требуется предварительно очищать обрабатываемую поверхность от загрязнений;
100% безопасность — при использовании оборудования не выделяются вредные вещества, опасные для человека или окружающей среды;
Прочность — применение ультразвуковых установок гарантирует получение аккуратного и надежного сварного шва;
Универсальность. – «Технический центр «Виндэк» предлагает как стандартные решения в ультразвуковой сварке, так и оборудование собственной разработки, решения нестандартных задач

Технологичные промышленные ультразвуковые аппараты, предназначенные для точечной и непрерывной сварки, по ценам от производителя и с доставкой по всей России — выгодное предложение от компании «Технический центр «Виндэк»!

ООО «Технический центр «Виндэк»

142116 , Московская область, город Подольск, поселок Сельхозтехника , Домодедовское шоссе, д. 1Б, корп. 3, офис 69

Оборудование для ультразвуковой сварки пластика (пластмасс)

ООО «Технический центр Виндэк» — эксклюзивный представитель швейцарской компании TELSONIC AG в России, предлагает продажу и комплексное обслуживание прецизионного современного оборудования для ультразвуковой сварки пластмасс. Стремясь предоставить нашим клиентам максимально эффективную, надёжную и безопасную технику, мы выбрали одного из самых авторитетных производителей оборудования для УЗ-сварки. Индивидуальный подход к каждому проекту заказчика позволяет решить актуальные технические задачи, оптимизировать режимы ультразвуковой сварки и производственный процесс в целом.

Активаторы применяются в условиях ограниченного пространства, когда ультразвуковую технологию необходимо внедрить в уже существующую линию. Они включают в себя все функции присущие сварочным прессам TELSONIC AG, поэтому гарантируют наилучшую воспроизводимость процессов при высоких производственных скоростях.

Оборудование для ультразвуковой сварки пластмасс Telsonic Ultrasonic AG, которое мы предлагаем, уже востребовано такими мировыми брендами, как BMW, Mercedes-Benz, Bosch, 3M, Tetra Pak, DuPont, Gillette, Philips, а также крупными российскими предприятиями — Аквафор, Димитровградский автоагрегатный завод, 494 УНР, ЗАО «Меттэм-Технологии» (фильтры для воды «Барьер») и многими другими. Качество, оптимизация процессов, экономия — всё это играет важную роль в успехе и стабильности этих компаний. И продукция Telsonic Ultrasonic AG полностью отвечает их высоким запросам.

Как происходит ультразвуковая сварка пластмасс?

Ультразвуковой генератор вырабатывает электрические колебания ультразвуковой частоты (20 — 50кГц), преобразуемые пьезокерамическим конвертером в механические колебания сварочного инструмента (волновода или сонотрода). Под действием пневмоцилиндра волновод прижимает свариваемые детали друг к другу и передаёт колебания в зону ультразвуковой сварки. В результате свариваемые полимеры деформируются и диффузируют между собой: аморфные материалы переходят в вязкотекучее состояние, а кристаллические нагреваются до температуры плавления кристаллов. Ультразвук отключается, а детали ещё некоторое время выдерживаются под давлением «холодного» волновода для равномерного распределения расплавленного материала в сварочном шве и его застывания. Затем волновод поднимается в исходное положение, а готовое изделие извлекается из опоры. Как правило, детали соединяются «внахлёст». При этом принято различать точечную ультразвуковую сварку, шовную сварку и сварку по периметру изделия.

Основными отличительными чертами УЗС пластмасс является:

возможность УЗС, в т.ч. автоматизированной, по поверхностям, загрязненным различными продуктами;
локальное выделение теплоты в зоне сварки, что исключает перегрев пластмассы, как это имеет место при сварке нагретым инструментом, нагретыми газами и т.д.;
возможность получения неразъемного соединения при сварке жестких пластмасс на большом удалении от точки ввода УЗ энергии;
возможность выполнения соединений в труднодоступных местах;
при УЗС нагрев материала до температуры сварки осуществляется быстро; время нагрева исчисляется долями секунды.

Техническим центром «ВИНДЭК» производятся и поставляются комплекты оборудования для следующих технологических операций:

ультразвуковой сварки пластмасс (полистирола, АБС-пластика, полиэтилена, лавсана, капрона и т.п.), применяемых в пищевой, химической, авиационной, автомобильной, и других отраслях промышленности;
производства дорожной георешетки;
ультразвуковой резки термопластичных материалов-полимеров различных марок, бумаги, пленок, продуктов питания и др.;
армирования пластмасс металлами, развальцовки заклепок из полимера, нарезания резьбы в пластмассе, соединение пластмасс с металлами;
изготовление изделий из нетканых материалов на основе полипропилена, капрона, лавсана и др.

Сфера применения ультразвуковой сварки

УЗ-сварка широко используется в электронной, электротехнической, автомобильной промышленности, в медицине. Автомобильные фары и фонари, георешетка для укрепления склонов, медицинские диализаторы, фильтры для воды, одноразовые перчатки и маски, средства индивидуальной химической защиты, упаковки для жидких и сыпучих продуктов — всё это производится с применением ультразвуковой сварки.

Кратко остановимся на УЗС дорожной георешетки. Тема на сегодня более чем актуальна: РОСАВТОДОР получает государственные средства для строительства и вводит обязательные требования к качеству используемого оборудования и материалов.

Сама установка УЗС состоит из прецизионного УЗ аппарата производства швейцарской компании TELSONICAGи устройства для подачи ленты к зоне сварки. В зависимости от пожеланий заказчика, возможна как полная, так и частичная автоматизация процесса. «На выходе» заказчик получает георешетку, готовую к укладке. Естественно, специалисты «ВИНДЭК» обеспечивают ПНР, обучение операторов, гарантийное и сервисное обслуживание, оперативную поставку запасных и расходных частей к установке.

Исходя из нашего опыта, для технических специалистов предприятий при проведении перевооружения производства, обновления станочного парка важно получить реально работающее решение, а не упаковочный ящик с «передовой и новейшей» установкой.

Для полноценного решения производственных задач заказчика Техническим центром «ВИНДЭК» разработаны следующие процедуры:

Получение первичного технического задания заказчика и образцов заготовок
Подбор комплекта оборудования УЗ сварки, уточнение основных параметров сварочного процесса (времени сварки, амплитуды, давления, конфигурации волноводов и опоры и др.)
Сварка изделий, отправка их заказчику для контроля качества
Подписание договора поставки, гарантийного и сервисного обслуживания
Изготовление комплекта УЗ установки
Сдача заказчику рабочей установки, с проведением контрольных сварочных работ
Доставка оборудования заказчику, проведение ПНР, обучение персонала.

Таким образом, предприятие получает интегрированное в производственный процесс высококачественное современное УЗ оборудование, отработанную и зафиксированную в программном обеспечении технологию сварки собственных уникальных изделий, обученный персонал и гарантию поставщика со десятилетним стажем работы.

Оборудование для ультразвуковой сварки пластмасс Telsonic Ultrasonic AG востребовано такими мировыми брендами, как BMW, Mercedes-Benz, Bosch, 3M, Tetra Pak, DuPont, Gillette, Philips, а также крупными российскими предприятиями — Аквафор, Димитровградский автоагрегатный завод, 494 УНР, АРМДОР, ЗАО «Меттэм-Технологии» (фильтры для воды «Барьер») и многими другими. Качество, оптимизация процессов, экономия — всё это играет важную роль в успехе и стабильности этих компаний. И продукция Telsonic Ultrasonic AG полностью отвечает их высоким запросам.

Сварка металлов

ООО «Технический центр «Виндэк» — эксклюзивный представитель швейцарской компании TELSONIC AG в России, предлагает широкий спектр оборудования для ультразвуковой сварки цветных металлов. TELSONIC AG — мировой лидер в области производства систем ультразвуковой сварки металлов.

Главной особенностью модели MPX является колебательная система с рабочим инструментом, которую возможно зафиксировать в любом необходимом положении.

Система используется для сварки отдельных узлов жгута электропроводки, мобильная версия системы имеет легкий и компактный сварочный модуль, который находится в подвешенном положении, чаще всего используется для конечной сборки жгутов на вертикальных стендах.

Оборудование для ультразвуковой сварки металлов в ассортименте ООО «ТЦ «Виндэк» отличается высокой производительностью, надёжностью и безопасностью. Оборудование Telsonic Ultrasonic заслужило безупречную репутацию во всём мире, став постоянным рабочим инструментом для таких компаний, как BMW, Mercedes-Benz, Bosch, Gillette, Philipsи других. В нашей стране его уже широко используют на заводе им. Фрунзе, на предприятиях Автоконтакт ВОС, Ульяновское УПП ВОС. Работая со сварочными волноводами и фиксирующими приспособлениями, наши специалисты совместно с инженерами Telsonic учитывают потребности заказчика, специфику свариваемого шва и материалов. Дополняет картину успешного сотрудничества наш оперативный технический сервис, действующий по всей России.

Как ультразвуковые колебания позволяют сваривать металлы?

Важнейшим звеном устройств для ультразвуковой сварки металлов является механическая колебательная система. В процессе сварки металлические детали располагаются внахлёст. Под действием ультразвуковых колебаний возникает сила трения: основные неровности в зоне контакта металлов разглаживаются, вытесняются оксидные плёнки. В результате совместного воздействия температуры и давления, происходит деформация, перемешивание и в итоге — появление новых, долговечных металлических связей. Наше оборудование позволяет получать как точечные, так и линейные или круговые высокогерметичные соединения.

Приобретая оборудование для ультразвуковой сварки металлов, важно учитывать некоторые его особенности. Так, соединять можно только ковкие металлы и только детали малой толщины, при этом при высоких мощностях может наблюдаться эффект усталости металла. В ходе работы наковальня должна располагаться как можно ближе к зоне сварки. А насечки, нанесённые на волновод (сонотрод) и наковальню для улучшения качества соединения, всегда будут видны на детали. Наконец, любое изменение в работе всегда требует переоснастки сварочного оборудования, поскольку оно далеко не универсально.

Где применяется ультразвуковая сварка металлов?

Первые прочные соединения мягких алюминиевых сплавов толщиной 0,01-0,2 мм были получены ещё в 1930-40-е гг. прошлого века. УЗ-сварка металлов нашла широкое применение в электронике, для разварки кристаллов, их выводов, герметизации корпусов полупроводниковых приборов и микросхем. Сегодня технология ультразвуковой сварки металлов широко применяется для создания самой разнообразной продукции, от элементов игрушек — до алюминиевых электролитических конденсаторов, оптимально подходит для соединения пучков многожильных проводов при производстве электрических жгутов. Но наиболее востребована она в производстве электроники, автомобилестроении, электротехнике и авиации.

Ультразвуковая сварка

Метод ультразвуковой сварки был разработан в XX веке. Он предназначен для создания неразъемных соединений различных материалов. Для сваривания детали сдавливают друг с другом и подвергают воздействию интенсивных ультразвуковых колебаний.

Таким способом можно сваривать термопластик и большинство металлов. По сравнению с другими способами сварки, ультразвуковые установки отличаются простотой конструкции, а сам процесс — низкой себестоимостью и трудоемкостью.

Принцип действия ультразвуковой сварки и классификация

С физической точки зрения, ультразвуковая сварка проходит в три стадии:

нагрев изделий, активизация диффузии в зоне соприкосновения;
образование молекулярных связей между вязкотекучими поверхностными слоями
затвердевание (кристаллизация) и образование прочного шва.

Существует несколько классификаций ультразвуковой сварки ультразвуковой сварки.

По степени автоматизации различают:

Ручная. Оператор контролирует параметры установки и ведет сварочный пистолет по линии шва.
Механизированная. Параметры задаются оператором и поддерживаются установкой, детали подаются под излучатель.
Автоматизированная. Применяется на массовом производстве. Участие человека исключается.

Схемы колебательных систем для сварки ультразвуком

По методу подведения энергии к рабочей зоне выделяют:

По методу движения волновода классифицируют:

Импульсная. Работа короткими импульсами за одно перемещение волновода.
Непрерывная. Постоянное воздействие излучателя, волновод двигается с постоянной скоростью относительно материала.

По споосбу определения количества энергии, затрачиваемой на соединение, существуют:

по времени воздействия;
по величине осадки;
по величине зазора;
по кинетической сотавляющей.

В последнем случае количество энергии определяется предельной амплитудой смещания опоры.

По способу подачи энергии в рабочую зону различают следующие режимы ультразвуковой сварки:

Контактная. Энергия распределяется равномерно по всему сечению детали. Позволяет сваривать детали до 1,5 толщиной. Применяется для сваривания внахлест мягких пластиков и пленок.
Передаточная. В случае высоких значений модуля упругости колебания возбуждаются в нескольких точках. Волна распространяется внутри изделия и высвобождает свою энергию в зоне соединения. Используется для тавровых швов и соединений встык жестких пластиков.

Схема точечной ультразвуковой сварки Схема установки для роликовой сварки ультразвуком

Способ подачи энергии колебаний в зону контакта заготовок определяется модулем упругости материала и коэффициентом затухания механических колебаний на ультразвуковых частотах.

Суть получения швов ультразвуком

Процесс сварки ультразвуком для пластиков и металлов имеет общие физические основы, но существенно различается по параметрам.

Для ультразвуковой сварки металлов требуется нагрев до высоких температур и приложение больших усилий сжатия. Для пластиков можно обойтись намного меньшими значениями этих параметров. Схема установки ультразвуковой сварки пластика также существенно проще.

Последовательность действий следующая

Подключают генератор ультразвука.
Ультразвук, проходя через конвертер, преобразуется в продольные механические колебания волновода.
Волновод подсоединяется перпендикулярно плоскости шва и передает заготовкам колебательную энергию.
Механическая энергия преобразуется в волновую, что обуславливает интенсивный нагрев области соприкосновения волновода и заготовки.
В нагретом поверхностном слое возрастает текучесть.
Динамическое усилие, прикладываемое со стороны излучателя, способствует нагреву зоны крнтакта.
Статическое усилие, приложенное в том же направлении — перпендикулярно поверхности контакта, понуждает к образованию прочные связи.

Сварной шов после ультразвуковой сварки

Таким методом удается соединять ультразвуком даже разные по своему строению материалы, такие как металлические сплавы и пластики.

При этом разница в температурах плавления может быть многократной.

Преимущества

Анализируя особенности ультразвукового сварочного производства, нельзя не отметить следующие его достоинства:

не требуется защитная газовая среда;
нет нужды в тщательной механической зачистке зоны сварки;
нет ограничений по форме деталей;
экологичность и ничтожный объем выделяющихся вредных веществ;
небольшие температуры нагрева по сравнению с другими способами;
не требуются сварочные материалы;
высокая производительность, сравнимая только с контактной сваркой — доли секунды.
низкие затраты энергии.

Полученный шов имеет эстетичный внешний вид и редко нуждается в дополнительной обработке.

Недостатки

Существуют у способа и минусы:

Размер заготовки ограничен 25-30 см. На больших расстояниях волны рассеиваются и поглощаются материалом.
Невозможность сварки деталей большой толщины.
Чувствительность к влажности.

Сочетание достоинств и недостатков метода позволяет применять его в самых различных производствах.

Воздействие ультразвука на материал деталей

Атомы твердых тел, как кристаллических, так и аморфных, расположены в определенном порядке, между ними установлены более или менее прочные связи, позволяющие телам сохранять свою форму. Атомы и молекулы способны колебаться относительно своего начального положения. Чем выше амплитуда этих колебаний, тем выше внутренняя энергия тела. Если амплитуда превышает определенный предел, установившиеся связи могут разорваться. Если к телу приложено усилие, не дающее ему потерять целостность, вместо разорванных связей возникают новые, этот процесс называют рекомбинацией.

Ультразвуковые волны высокой интенсивности, сообщая атомам тела большое количество энергии за короткое время, увеличивают амплитуду колебаний атомов и молекул в зоне воздействия. Связи между ними рвутся, и под приложенным давлением возникают новые, с частицами из поверхностных слоев второй заготовки. Так возникает чрезвычайно прочное соединение, превращающее детали в единое целое.

Работа с металлическими деталями

Высокой эффективностью отличается применение ультразвуковой сварки к деталям небольших размеров. Особенно удачно применяют метод в микроэлектронике и приборостроении.

Соединение металлов проходит при существенно более низких температурах, чем при использовании «горячих» сварочных технологий, таких, так электродуговая или газовая сварка. Это открывает широкие возможности для быстрого и надежного соединения компонентов, чувствительных к перегреву.

Кроме того, метод способен сварить пары металлов, с трудом соединяемые другими способами: Cu+Al, Al+ Ni и т.д.

Прочностные характеристики шва достигают 70% от значений для исходного сплава.

Метод также позволяет сваривать металл, пластик, керамику, композиты, стекло в любых комбинациях. Применим он и к тугоплавким сплавам.

Преимущества и недостатки при работе с пластиками

При работе с пластмассами существуют следующие достоинства метода:

высокая производительность;
низкая себестоимость операции;
герметичность швов на толстостенных заготовках;
отсутствие необходимости в подготовке поверхности;
отсутствие перегрева;
отсутствие электрических наводок и электромагнитного излучения;
совместимость операции с другими операциями технологического процесса, напыления, разреза в других плоскостях и т.п.;
универсальность по типам пластиков;
отсутствие расходных материалов и химикатов.
эстетичность и малозаметность шва.

Ультразвуковая сварка пластмасс

Выделяют и недостатки:

Малая мощность излучателя заставляет подводить энергию с двух сторон.
Сложность контроля качества шва.

Качество соединения стильно зависит от точности подбора и стабильности параметров установки во время работы.

Особенности сваривания полимеров с использованием ультразвука

Для соединения пластмасс ультразвуком используется специализированное оборудование. Его основные компоненты следующие:

Рама, на которой закреплены все основные узлы и детали.
Блок питания.
Система управления.
Генератор ультразвука
Привод давления.
Преобразователь колебаний.
Сварочная головка.

В промышленных моделях существует также рабочий стол с механизмом подачи деталей.

Используемое оборудование

Учитывая высокую стоимость аппарата УЗ-сварки, многие домашние мастера подумывают о самостоятельном изготовлении установки. К сожалению, это не сварочный трансформатор и даже не выпрямитель, и для проектирования и создания аппарата потребуются серьезные знания и навыки в области акустики и электроники. Кроме того, для изготовления деталей излучателя и волновода нужны станки высокого класса точности, недоступные в домашних условиях.

Пресс для ультразвуковой сварки

Оборудование для ультразвуковой сварки разделяют на три категории:

точеное;
шовное;
шовно–шаговое.

Диапазон мощности — 50 ватт до 2 киловатт, рабочая частота в районе 20-22 килогерц

Основной узел установки ультразвуковой сварки — генератор колебаний и преобразователь электрических колебаний в механические той же частоты.

Механические колебания ультразвукового генератора преобразуются магнитострикционным преобразователем. Для отведения излишнего тепла используется водяная система охлаждения

Волновой трансформатор согласует параметры взаимодействия преобразователя и волновода. Он повышает частоту колебаний на выходе волновода.

Волновод транспортирует энергетический поток к месту сваривания. На его рабочем окончании смонтирована сменная сварочная головка. Ее геометрические параметры выбирают, исходя из материала заготовки, его толщины и вида шва. Так, для приваривания выводов микросхем берут головку, заканчивающуюся тонким жалом.

Опорная рама служит для размещения всех узлов и деталей. На ней также монтируется механизм перемещения заготовки или головки волновода.

Параметры сварочного оборудования

Чтобы получить прочный и долговечный шов, необходимо точно рассчитать и тщательно соблюдать параметры работы аппарата. Они зависят от типа материала заготовок, его толщины, требований к прочности шва. Точная настройка параметров для каждого нового изделия проводится в лабораторных условиях, с многократными испытаниями на разрушение соединения. Наилучшее сочетание параметров фиксируется и используется в производственном процессе.

К основным параметрам относят:

Амплитуда колебаний. Определяет поток энергии и время операции.
Усилие прижима. От него зависит прочность шва.
Частота работы генератора.
Статическое давление. Определяется амплитудой механических колебаний.
Продолжительность и скважность импульсов. Также определяет продолжительность операции.

К вспомогательным параметрам относят температуру начального прогрева для заготовок большой толщины, возвышение сварной головки над заготовкой и некоторые другие.

Установка для точечной сварки ультразвуком

Выделение тепла при сварке ультразвуком

Тепло, выделяющееся при проведении сварочных работ, образуется вследствие пластических деформаций, а также механического трения свариваемых поверхностей. Температура нагрева не является неизменной, она определяется физико-механическими характеристиками: твердостью, теплоемкостью и теплопроводностью. Влияет также и пространственная конфигурация заготовок. Влияние этого тепла на протекание технологического процесса незначительно.

Возможности ультразвука

Использование ультразвука дает возможность прочно и долговечно соединять различные, даже сильно отличающиеся друг от друга материалы толщиной от нескольких микрон до нескольких миллиметров. При использовании ультразвука к минимуму сводятся искажения формы свариваемых заготовок.

Использование точечных швов дает возможность с высокой скоростью выполнить соединение на больших площадях. Шаг точек подбирается исходя из толщины заготовок и требований к прочности шва. В областях изделия, подвергающихся высоким напряжениям, шаг уменьшают. Применение роликовых насадок на излучатель позволяет выполнять сплошные герметичные швы любой конфигурации. Такие соединения применяются в упаковочных изделиях и надувных конструкциях.

Листовые и пленочные заготовки соединяют внахлест. Для заготовок в форме стрежней применяют тавровые швы.

Ограничены возможности метода по работе со сверхтонкими материалами. Вследствие высокой скорости работы, экологической безопасности и обеспечения нормальных условий труду персонала, популярность ультразвука продолжает расти.

Сферы использования ультразвуковой сварки

Области применения ультразвука для создания сварных соединений определяются исходя из характерных особенностей технологии:

соединяемые материалы должны быть пластичными;
их размеры ограничены, прежде всего — толщина;
температура нагрева намного ниже, чем при использовании «горячих» сварочных технологий.

Применение ультразвуковой сварки в производстве стройматериалов Использование ультразвуковой швейной машины

Технология проучила широкое распространение в следующих областях:

приборостроение;
электроника;
производство пластиковых оболочек;
выпуск пластмассовых изделий.

Применяется метод и в других отраслях для присоединения малогабаритных деталей к крупным.

Ограничения

Основное ограничение, накладываемое на применимость технологии – это размер свариваемых заготовок. Он ограничен 25-30 см. Это обуславливается малой мощностью генератора и высоким затуханием и рассеянием ультразвуковых колебаний в твердой среде. При прямом увеличении мощности и амплитуды колебаний потребуется непропорциональное увеличение размеров установки и потребляемой мощности. Это сведет на нет все экономические преимущества метода.

Кроме того, материалы, свариваемые ультразвуком, должны иметь минимальную влажность, причем ка на поверхности, таки по всему объему. Если этого невозможно добиться, то следует использовать другие технологии.

Процесс ультразвуковой сварки металла

Использование сваривания ультразвуком не имеет экономического смысла и для толстостенных изделий.

Читайте также: