Влияние технологических параметров на прочность изделий из АБС-пластика при ультразвуковой сварке
Авторы: Волков С.С., Королев С.А., Розанов Д.С. | Опубликовано: 20.05.2019 |
Опубликовано в выпуске: #5(710)/2019 | |
Раздел: Машиностроение и машиноведение | Рубрика: Сварка, родственные процессы и технологии | |
Ключевые слова: ультразвуковая сварка, колесо вентилятора, контурный волновод, амплитуда колебаний волновода, статическое сварочное давление, периметр торца волновода |
Предложен способ ультразвуковой сварки изделий круглой формы из АБС-пластика, который позволяет исключить влияние неровностей и волнистостей, имеющихся на поверхности контакта контурного волновода-инструмента со свариваемым изделием, увеличить теплоотвод от поверхности изделия в подволноводной зоне, а также повысить производительность ультразвуковой сварки, прочность и качество сварного соединения. Показано, что в качестве волновода-инструмента для контурной ультразвуковой сварки изделий типа колеса вентилятора из АБС-пластика наиболее оптимальным с точки зрения равномерности распределения амплитуды колебаний по периметру рабочего торца волновода является волновод грибообразной формы. Определена оптимальная форма рабочего торца такого волновода, предусматривающая фиксацию соединяемых изделий относительно его оси по их наружному диаметру. Установлено, что при определенном сочетании режимов ультразвуковой сварки АБС-пластика скорость деформирования на больших сварочных давлениях может оказаться выше, чем на малых, что обусловлено конкуренцией трех факторов: температуры, статического сварочного давления и концентрации энергии на соединяемых поверхностях. Определено, что для сварки АБС-пластика необходимо использовать так называемые мягкие режимы ультразвуковой сварки с малыми статическим сварочным давлением и амплитудой колебания рабочего торца волновода. В этом случае сварное соединение достигается только за счет распределения микронеровностей без образования вмятин от волновода на поверхности свариваемого материала. Выявлены оптимальные параметры режимов сварки АБС-пластика.
Литература
[1] Волков С.С., Прилуцкий М.А. Влияние тепловых процессов на свариваемость АБС-пластика ультразвуком. Сварка и диагностика, 2015, № 3, с. 34–38.
[2] Volkov S.S. The effect of conditions of ultrasound welding in the fracture force of nonwoven materials. Welding International, 2005, no. 19(6), pp. 484–489, doi: 10.1533/wint.2005.3473
[3] Волков С.С. Сварка и склеивание полимерных материалов. Москва, Химия, 2001. 376 с.
[4] Волков С.С., Коновалов А.В., Выборнов А.П. Методика расчета параметров режима ультразвуковой сварки изделий из полимерных материалов. Сварка и диагностика, 2016, № 2, с. 35–39.
[5] Волков С.С., Соколов В.А., Шестель Л.А. Технология и оборудование для сварки эластичных емкостей из пленочного фторопласта-4МБ. Сварка и диагностика, 2013, № 3, с. 52–55.
[6] Алешин Н.П., Чернышов Г.Г. Сварка. Резка. Контроль: справочник. В 2 т. Т. 1. Москва, Машиностроение, 2004. 624 с.
[7] Волков С.С. Основные способы и технологические особенности сварки разнородных пластмасс. Сварочное производство, 2007, № 5, с. 38–43.
[8] Volkov S.S. Ultrasound welding of cylindrical components made of polyamide 610. Welding International, 2012, no. 26(1), pp. 54–57, doi: 10.1080/09507116.2011.592715
[9] Volkov S.S. Dependence of the breaking force of non-woven fabrics on weld pitch in ultrasound welding. Welding International, 2005, no. 19(8), pp. 665–668, doi: 10.1533/wint.2005.3505
[10] Volkov S.S. Technology for ultrasonic welding multi element components produced from rigid plastics. Welding International, 2004, no. 18(3), pp. 242–245.
[11] Volkov S.S. Joining thermoplastics with metallic and non-metallic materials. Welding international, 2013, no. 27(3), pp. 163–166, doi: 10.1080/09507116.2012.695551
[12] Volkov S.S. Using piezoelectric oscillating system for welding synthetic fabrics. Welding international, 2013, no. 27(3), pp. 720–724, doi: 10.1080/09507116.2012.753281
[13] Люшинский А.В. Диффузионная сварка разнородных материалов. Москва, Академия, 2006. 208 с.