Технологические особенности ультразвуковой сварки разнородных пластмасс

Рассмотрены технологические особенности ультразвуковой сварки разнородных пластмасс, специфика которой проявляется в характере объемных взаимодействий. Результаты исследования механизма образования сварного соединения показали, что одновременно происходит перемешивание микрообъемов, взаимная диффузия молекул полимеров в контактирующих поверхностях и возникновение новых химических связей с образованием блок-сополимеров. Общим для этих процессов является то, что все они протекают в диапазоне температур, соответствующем вязкотекучему состоянию полимера. Экспериментально подтверждено, что одним из критериев свариваемости разнородных пластмасс является их совместимость по акустическим свойствам, оцениваемая плотностью и вязкостью расплава. Предложены технологические приемы, позволяющие компенсировать различия в акустических свойствах свариваемых материалов, и тем самым получать качественные сварные соединения. Определены четыре стадии механизма образования сварных соединений при ультразвуковой сварке разнородных пластмасс. Установлено, что физико-механические свойства разнородных пластмасс имеют первостепенное значение для механизма теплообразования при ультразвуковой сварке. Разработана ультразвуковая сварочная установка для сварки разнородных пластмасс в вакууме.

Литература

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

[2] Люшинский A.B. Диффузионная сварка разнородных материалов. Москва, Академия, 2006. 208 с.

[3] Комаров Г.В. Способы соединений деталей из пластических масс. Москва, Химия, 2007. 288 с.

[4] Маслов Б.Г., Выборнов А.П. Производство сварных конструкций. Москва, Академия, 2015. 288 с.

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

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

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

[8] Volkov S.S., Shestel’ L.A., Sokolov V.A. Ultrasonic welding of polyamide sealing gaskets using infrared radiation. Weld. Int., 2016, vol. 30, no. 2, pp. 150–154, doi: https://doi.org/10.1080/09507116.2015.1036535

[9] Volkov S.S. Ultrasonic butt welding of rigid plastic. Weld. Int., 2013, vol. 27, no. 1, pp. 63–66, doi: https://doi.org/10.1080/09507116.2012.695155

[10] Volkov S.S. Main welding parameters of ultrasound contour welding of polyethylene vessels. Weld. Int., 2011, vol. 25, no. 11, pp. 898–902, doi: https://doi.org/10.1080/09507116.2011.581433

[11] Volkov S.S. Ultrasonic welding of brush elements. Weld. Int., 2012, vol. 26, no. 10, pp. 796–799, doi: https://doi.org/10.1080/09507116.2011.653164

[12] Volkov S.S. The effect of conditions of ultrasound welding on the fracture force of non-woven materials. Weld. Int., 2005, no. 19, no. 6, pp. 484–489, doi: https://doi.org/10.1533/wint.2005.3473

[13] Volkov S.S. Effect of dimensions of the gap between the edges on the strength of ultrasound welded joints in rigid plastics. Weld. Int., 2003, vol. 17, no. 6, pp. 482–486, doi: https://doi.org/10.1533/wint.2003.3154