ما برای وصل کردن آمدیم

 
جوشکاری پلاستیک ها به روش التراسونیک
نویسنده : گروه تحقیقاتی مهندسی جوش - ساعت ۱٢:٢٥ ‎ق.ظ روز ۱۳۸٦/۱٠/۳٠
 
جوشکاري آلتراسونيک يا فراصوتي پلاستيک ها (Ultrasonic Plastic Welding ‎): ‏



از حدود بيست سال قبل روش جوشکاري آلتراسونيک علاوه بر اتصال قطعات پلاستيکي به ‏يکديگر براي اتصال فلزات به پلاستيک ها و همچنين اتصال مواد نا همجنس به يکديگر ( که ‏درآن نوسانات التراسونيک نقش تسريع کننده واکنش اتصال رادارد ) مورد استفاده قرار ‏گرفته است . امروزه نيز اين روش خود يک متد اساسي براي اتصال قطعات به يکديگر به ‏حساب مي آيد . درجوشکاري آلتراسونيک حرارت لازم براي ذوب سطوح اتصال توسط ‏ارتعاشات فراصوتي تامين مي شود . روش کار به اين صورت است که ابتدا انرژي الکتريکي ‏در دستگاه مخصوصي به نوسانات مکانيکي با فر کانس زياد تبديل شده و سپس اين نوسانات ‏توسط يک وسيله نوسان کننده ( بنام دماغه) به جسم منتقل مي شود . انرژي نوساني فوق از ‏قشرهاي بالاي قطعه ترموپلاستيکي عبور کرده و در سطح مشترک دو جسم متمرکز مي شود ‏‏. ‏
در نتيجه اين عمل حرارت لازم براي ذوب پلاستيک بوسيله اصطکاک حاصل از نوسان يک ‏سطح در مقابل سطح ديگر در موضع اتصال ايجاد مي شود .‏
اين حرارت سبب گداخته شدن مرز برجسته اي‎ ‎‏ که مي توان آنرا عامل هدايت و تمرکز ‏انرژي ناميد و نفوذ آن به داخل سطحي که به آن فشرده ميشود ،مي گردد .‏
بايد توجه داشت که در حين عمليات بواسطه آنکه آزاد شدن انرژي تنها در نقطه اصطکاک ‏و يا موضع اتصال صورت مي گيرد ، خود قطعه کاملا سرد باقي مي ماند.جوشکاري ‏فراصوتي ترموپلاستيک ها با جوشکاري فراصوتي فلزات تفاوت دارد . ‏
اين تفاوت ازآن جهت است که حرارت توليد شده در ترموپلاستيک براي رساندن آن به ‏دمايي بالاتر از نقطه ذوبش کافيست ، در صورتي که در فلزات چنين نيست . به همين علت ‏سطوح اتصال در اين حالت بسيار تميزو يکنواخت بوده ودر عين حال از لحاظ استحکام ‏درست مانند ماده زمينه هستند . نظر به اينکه نرخ انتقال نوسان در مواد مختلف متفاوت است ، ‏موفقيت يا عدم موفقيت در عمليات جوشکاري آلتراسونيک به ميزان انتقال نوسان توسط ‏پلاستيک مورد اتصال بستگي زيادي دارد .‏
موادي که به طريقه آلتراسونيک قابل جوشکاري هستند عبارتند از : آکريليک ها ،استال ها ، ‏پلي الفين ها ، پلي آميده ها ، پلي کربنات ها ، پلي استيون ، پلي سولفون ،‏ABS،وغيره .لازم ‏به ذکر است که ضخامت مواد فوق بايد از025/0 تا 254/0 ميليمتر باشد .‏
تجهيزات وابزارهاي جوشکاري آلتراسونيک (فراصوتي ) :‏
تجهيزاتي که در جوشکاري آلتراسونيک پلاستيک ها مورد استفاده قرار مي گيرند شامل ‏موارد زير است :‏
‏1- منبع نيرو براي تبديل جريان ‏HZ‏ 60 به جريان ‏HZ‏ 20000 ‏
‏2- مبدلي که جريان ‏HZ‏ 20000 را از منبع نيرو گرفته و آنرا به نوسانات مکانيکي با همان ‏فرکانس تبديل کند .( ترانس ديوسري از جنس سرب ، زيرکونيوم ،تيتانيوم)‏
‏3- دماغه اي که :‏
الف: نوسانات دريافتي از مبدل را تشديد کرده و
ب : اين نوسانات را از مبدل به ترموپلاستيک منتقل کند .‏
‏4- تايمر براي کنترل :‏
الف: زمان جوشکاري = زماني که طول مي کشد تا انرژي وارد قطعه کار شود .‏
ب : زمان نگه داشتن = زماني که طي آن قطعه تحت فشار نگه داشته مي شود .‏
‏5- پايه اي براي نگه داشتن دماغه به طوريکه در تماس با قطعه کار پلاستيکي باشد. ‏
‏6- گيره نگهدار قطعه کار .‏
به طور کلي براي تنظيم قطعات مورد اتصال و پيشگيري ازحرکت احتمالي آنها در حين ‏جوشکاري استفاده از گيره هاي نگهدارنده ضروري است . در صورتيکه قطعات را با گيره ‏محکم نکنيم بواسطه حرکت احتمالي شان توسط دماغه آسيب مي بينند .بايد توجه داشت که ‏عدم تساوي فشار بر روي قطعات مورد اتصال موجب ايجاد يک جوش نا مطلوب خواهد شد ‏‏.‏
دستگاهي که براي جوشکاري آلتراسونيک ترموپلاستيک ها مورد استفاده قرار مي گيرد ، در ‏اين دستگاه ولتاژ 115 يا 220 ولت برق ‏AC‏ به 20 کيلو هرتز انرژي الکتريکي تبد يل مي ‏شود .‏
‏ اين انرژي الکتريکي به کمک يک مبدل که در داخل دستگاه تعبيه شده است به انرژي ‏نوسانات مکانيکي تبديل مي شود ، سپس انرژي نوساني قبل از آنکه به سطوح مورد اتصال ‏منتقل شود به دماغه مي رسد و در آنجا تشديد مي گردد . ‏
بر حسب موارد کاربرد دماغه ها مي توان از طرح هاي مختلف آن استفاده نمود . سه نوع ‏اصلي دماغه عبارتند از : ‏
‏1- دماغه هاي استاندارد ‏
‏2- دماغه هاي غير استاندارد
‏3- دماغه هاي کاهنده_افزاينده ‏
روش هاي جوشکاري آلتراسونيک :‏
روش هاي مختلف جوشکاري آلتراسونيک را مي توان به دو گروه اصلي زير طبقه بندي ‏کرد : ‏
‏1- جوشکاري اتصالي ‏
‏2- جوشکاري انتقالي ‏
مزاياي استفاده از جوشکاري آلتراسونيک:‏
‏1- دراين فرآيند اتلاف حرارت بسيار کم بوده و درمواقعي که اين مزيت اهميت زيادي ‏داشته باشد اين روش بسيار مفيد است .‏
‏2- جوشکاري آلتراسونيک باسرعت زياد را مي توان بر موادي با ضخامت 025/0 تا254/0 ‏ميليمتر اعمال نمود .‏
‏3- اين روش سبب ايجاد هيچگونه خرابي و تو رفتگي درقطعه نمي شود در مواردي که علائم ‏خرابي وتو رفتگي نبايد به هيچ وجه در قطعه ديده شود ،اهميت اين فرآيند مشخص ترمي ‏شود .‏
‏4- در اين فرايند امکان استفاده از سيستم هاي تمام اتوماتيک وجود دارد .‏

 
comment نظرات ()