Potentielle faldgruber i ultralydsplastsvejsning
Ultralydssvejsning er hurtig, kræver ingen forbrugsstoffer og kan anvendes til en lang række anvendelser. Derudover er udstyrsomkostningerne relativt lave. Ultralydssvejsning kan skabe stærke, hermetiske svejsninger, der er visuelt tiltalende. Dog skal nogle designhensyn tages i betragtning for at sikre optimale resultater.
Overfladeskade og brud på funktioner kan lejlighedsvis skyldes anvendelse af ultralydsenergi på en enhed. Derudover kan nogle designvalg forhindre, at der dannes stærke og ensartede svejsninger. Her er nogle almindelige ultralydsvanskeligheder, og hvordan man kan forhindre dem.
Del Gouging
Gouging opstår, når pasningen mellem sonotrode og delen ikke er korrekt. Hvis delen er kontureret, er det vigtigt, at konturen af sonotroden nøje stemmer overens med delens kontur. Hvis delen og sonotroden er formet forskelligt, vil sonotroden klemme på deloverfladen og forårsage markering. Også kanterne på sonotrodes kan efterlade vidnesmærker.
For at forhindre denne slags markering kan det hjælpe med at placere en generøs radius på hornkanterne og få konturen af sonotroden poleret for at matche delen. Kontakt venligst sonotrode-producenten, inden du dog foretager ændringer i værktøjet. En sonotrode er et akustisk instrument, og som sådan kan enhver fjernelse af materiale forstyrre dens funktion.
Tekstur Marring
Hvis sonotrode bruges til at komme i kontakt med en struktureret overflade, kan strukturen smelte under svejsning. Ultralydsenergi koncentrerer sig ved små kontaktflader, og en struktureret overflade giver netop det. Dette gør det sandsynligt, at nogle af deloverfladerne smelter, når de udsættes for ultralydsvibrationer. For at forhindre dette skal du placere en film mellem sonotrode og delen som en buffer.
Overfladebrænding
Forbrænding kan være forårsaget, når ultralydsvibrationer får delen til at fungere som en membran og bøje indad og udad, når vibrationer bevæger sig gennem delen. Denne cykliske belastning kan føre til intern opvarmning, hvilket kan resultere i et forbrændingsmærke i midten af delen. Ofte kaldet "membran", er dette fænomen mere sandsynligt, hvis den del, der kontaktes, er tynd.
Beskadigelse af deloverfladen kan også være forårsaget af kavitation af luften, der er fanget mellem sonotrode og del. Luft, der fanges mellem hornet og deloverfladen, kan varme op nok til at forbrænde delen under den hurtige kompression og ekspansion, der opstår, når hornet vibrerer.
Disse effekter kan ofte forhindres ved brug af en nodalstempel, som kan dæmpe midten af delen under svejsning og forhindre enhver indfangning af luft mellem hornet og delen. En nodestempel er en fjederbelastet dæmper, der er monteret inde i sonotroden.
Degating
Når dele vibrerer under ultralydssvejsning, er alle områder med spændingskoncentration følsomme over for opvarmning. Af denne grund kan en lille funktion med skarpe radier afbryde enheden under svejsning. Tynde vægge kan også brændes. Dette er grunden til at ultralyd kan bruges til at nedbryde dele fra en løber ved at kontakte spruen med en sonotrode.
Undgå dette ved at designe radierne så store som muligt og undgå at bruge tynde vægge til at forbinde store dele af enheden.
Ujævn svejsning
Der er nogle få potentielle årsager til ujævn svejsning. Den mest almindelige er inkonsekvent energi i forbindelsen på grund af variationer i sonotrode-kontaktoverfladen eller -overfladen. Ultralydsenergi bevæger sig som en bølge gennem sonotroden ind i delen. Hvis overfladen, hvor sonotroden kommer i kontakt med delen, er ujævn, kan amplituden af ultralydsbølgen også være ujævn.
Amplitude er målingen for forskydning fra top til top, som er direkte relateret til hvor meget ultralydsenergi, der påføres på delen. Når dette varierer, varierer varmen i samlingen, og det samme gør svejsestyrke eller kvalitet. Dette kan også opstå, når sonotrode-kontaktfladen er flad og jævn, men afstanden fra dette plan til delen er inkonsekvent. Ultralydsenergien spreder sig hurtigt, når den bevæger sig gennem delen, så variationer i denne kørselsafstand vil føre til ujævn svejsning.
En anden ting man skal passe på er at give et ensartet fælles design. Hvis energireguleringshøjden eller forskydningsfugebredden ikke er den samme i hele delen, er svejsestyrken heller ikke den samme. Faktisk svejses muligvis nogle områder slet ikke.
Endelig skal du sørge for, at der ikke er hulrum i deldesignet mellem hornkontaktoverfladen og samlingen. Ultralydsenergi rejser ikke gennem luften
