Potensielle fallgruver i ultrasonisk plastsveising
Ultralydsveising er rask, krever ingen forbruksvarer og kan brukes til en rekke bruksområder. I tillegg er utstyrskostnadene relativt lave. Ultralydsveising kan skape sterke, hermetiske sveiser som er visuelt tiltalende. Noen designhensyn må imidlertid tas med i betraktningen for å sikre optimale resultater.
Overflateskader og brudd på funksjoner kan av og til skyldes påføring av ultralydenergi på en enhet. I tillegg kan noen designvalg forhindre at sterke og konsistente sveiser dannes. Her er noen vanlige ultralydproblemer og hvordan du kan forhindre dem.
Del Gouging
Gouging oppstår når passformen mellom sonotroden og delen ikke er korrekt. Hvis delen er konturert, er det viktig at konturen til sonotroden stemmer overens med konturen til delen. Hvis delen og sonotroden er formet annerledes, vil sonotroden klemme på deloverflaten og forårsake markering. I tillegg kan sonotrodes kanter etterlate vitnemerker.
For å forhindre denne typen merking, kan det bidra til å sette en sjenerøs radius på hornkantene og få konturen til sonotroden polert slik at den passer til delen. Vennligst ta kontakt med produsenten av sonotrode før du gjør noen endringer i verktøyet. En sonotrode er et akustisk instrument, og som sådan kan enhver fjerning av materiale forstyrre funksjonen.
Tekstur Marring
Hvis sonotrode brukes til å komme i kontakt med en strukturert overflate, kan strukturen smelte under sveising. Ultrasonisk energikonsentrat ved små kontaktflater, og en strukturert overflate gir akkurat det. Dette gjør det sannsynlig at noe av deloverflaten smelter når de utsettes for ultralydsvibrasjoner. For å forhindre dette, plasser en film mellom sonotrode og delen som en buffer.
Overflatebrenning
Forbrenning kan forårsakes når ultralydsvibrasjoner får delen til å virke som en membran og bøye seg innover og utover når vibrasjoner beveger seg gjennom delen. Denne sykliske belastningen kan føre til intern oppvarming, noe som kan føre til et brennmerke i midten av delen. Ofte kalt "membran", er det mer sannsynlig at dette fenomenet oppstår hvis den delen som blir kontaktet er tynn.
Skader på deloverflaten kan også være forårsaket av kavitasjon av luften som er fanget mellom sonotroden og delen. Luft som fanges mellom hornet og deloverflaten kan varme opp nok til å brenne delen under den raske kompresjonen og ekspansjonen som oppstår når hornet vibrerer.
Disse effektene kan ofte forhindres ved bruk av en nodalstempel, som kan dempe midten av delen under sveising og forhindre at luft fanges mellom hornet og delen. En nodalstempel er en fjærbelastet demper som er montert inne i sonotroden.
Degating
Når delene vibrerer under ultrasonisk sveising, er alle områder med spenningskonsentrasjon utsatt for oppvarming. Av denne grunn kan et lite trekk med skarpe radier bryte av enheten under sveising. Tynne vegger kan også brennes. Dette er grunnen til at ultralyd kan brukes til å degratere deler fra en løper ved å kontakte spruen med en sonotrode.
Forhindre dette ved å designe radiene så store som mulig, og unngå å bruke tynne vegger til å koble sammen store deler av enheten.
Ujevn sveising
Det er noen få potensielle årsaker til ujevn sveising. Det vanligste er inkonsekvent energi i leddet på grunn av variasjoner i sonotrode-kontaktflaten eller skjøteoverflaten. Ultralydenergi beveger seg som en bølge gjennom sonotroden inn i delen. Hvis overflaten der sonotroden kommer i kontakt med delen er ujevn, kan amplituden til ultralydbølgen også være ujevn.
Amplitude er målingen for forskyvning av topp til topp, som er direkte relatert til hvor mye ultralydenergi som påføres delen. Når dette varierer, varierer varmen i skjøten, og det samme gjør sveisestyrke eller kvalitet. Dette kan også oppstå når kontaktflaten til sonotrode er flat og jevn, men avstanden fra dette planet til delen er inkonsekvent. Ultrasonisk energi forsvinner raskt når den beveger seg gjennom delen, så variasjoner i denne reiseavstanden vil føre til ujevn sveising.
En annen ting å passe på er å gi en jevn felles design. Hvis energidirektorens høyde eller skjærfugebredde ikke er den samme i hele delen, vil ikke sveisestyrken være den samme. Faktisk kan det hende at noen områder ikke sveiser i det hele tatt.
Til slutt, sørg for at det ikke er tomrom i delutformingen mellom hornkontaktflaten og skjøten. Ultralydenergi vil ikke reise gjennom luft
