Особенности процесса разогрева при ультразвуковой сварке изделий из поликарбоната в условиях независимого давления

Описан механизм образования соединения трудносвариваемого поликарбоната ультразвуковой сваркой, который состоит в том, что в его зоне на стыкуемых поверхностях вследствие сдвиговых колебаний торца верхней детали относительно нижней возникает внутреннее и внешнее трение. При этом образуется локализованная по толщине прослойка разогретого свариваемого материала, в котором происходит преимущественное поглощение ультразвуковых колебаний. Это позволяет получать качественные и прочные сварные соединения без существенной деформации благодаря концентрации тепловой энергии в сварочной зоне. Исследовано влияние независимого сварочного давления на прочность сварного соединения поликарбоната. Предложен новый способ ультразвуковой сварки в условиях независимого давления, заключающийся в разделении статического сварочного давления на две составляющие — давление акустического контакта в зоне соприкосновения волновода с изделием и сварочное давление, обеспечивающее сжатие свариваемых изделий. Причем вторая составляющая меньше первой. Для получения качественного соединения из поликарбоната и предотвращения смещения свариваемых кромок относительно друг друга разработана их разделка, позволяющая перемещать одну деталь относительно другой вертикально в процессе сварки. Установлено, что качество такой сварки зависит от скорости перемещения и угла разделки кромок.

Литература

[1] Крыжановский В.К., Бурлов В.В. Технические свойства полимерных материалов. Санкт-Петербург, Профессия, 2005. 235 с.

[2] Тагер А.А. Физико-химия полимеров. Москва, Научный мир, 2007. 576 с.

[3] Кархин В.А. Тепловые процессы при сварке. Санкт-Петербург, Изд-во Политехнического университета, 2013. 646 с.

[4] Волков С.С. Сварка и склеивание полимерных материалов. Москва, Химия, 2001. 376 с.

[5] Волков С.С., Неровный В.М., Станкевич И.В. Влияние геометрии поверхности разделки кромок на свариваемость жестких пластмасс. Сварка и диагностика, 2018, № 1, с. 11–14.

[6] Volkov S.S., Orlov Yu.N., Garanin I.N. A magnetoelastic sensor for inspecting the quality of welded joints in ultrasound welding of plastics. Welding international, 2001, no. 15(10), pp. 816–820, doi: 10.1080/09507110109549448

[7] Volkov S.S., Shestel L.A., Sokolov V.A. Heated tool ultrasonic welding of elastic containers produced from fluoroplastic film. Welding international, 2016, vol. 30(6), pp. 492–496, doi: 10.1080/09507116.2015.1090180

[8] Волков С.С. Ультразвуковая стыковая сварка жестких пластмасс. Сварочное производство, 2011, № 9, с. 15–20.

[9] Волков С.С. Технология ультразвуковой сварки многоэлементных изделий из жестких пластмасс. Сварочное производство, 2003, № 10, с. 35–39.

[10] Volkov S.S. Using piezoelectric oscillating system for welding synthetic fabrics. Welding International, 2013, no. 27(9), pp. 720–724, doi: https://doi.org/10.1080/09507116. 2012.753281

[11] Volkov S.S. Ultrasonic butt welding of rigid plastic. Welding international, 2013, vol. 27(1), pp. 63–66, doi: 10.1080/09507116.2012.695155

[12] Volkov S.S. Main welding parameters of ultrasound contour welding of polyethylene vessels. Welding international, 2011, vol. 25(11), pp. 898–902, doi: 10.1080/09507116.2011.581433

[13] Волков С.С., Неровный В.М., Малолетков А.В. Технологические особенности ультразвуковой сварки жестких пластмасс в вакууме. Сварка и диагностика, 2015, № 6, с. 29–32.