Исследование термодеформационных циклов в процессе ультразвуковой резки полимерных материалов

Рассмотрена возможность применения энергии ультразвуковых колебаний при резании пластмасс, синтетических тканей и полимерных пленок. Приведены различные схемы этого процесса. Показаны преимущества и целесообразность ультразвукового резания изделий из пластмасс перед другими способами их обработки. Определено влияние основных параметров режима ультразвуковой резки на ее производительность и качество разрезаемых пластмасс. Установлено, что увеличение амплитуды колебаний рабочего торца волновода-инструмента и статического давления, прикладываемого к нему, приводит к существенному уменьшению времени резания и повышению производительности ультразвуковой резки. Влияние этих параметров нельзя разделять, так как только при их совместном действии возможно эффективное протекание процесса резания полимерных материалов. Результаты исследования термодеформационных циклов при ультразвуковой резке пластмасс показали, что та или иная стадия деформирования четко коррелирует со структурными изменениями и температурой в зоне резания пластмасс. Для оценки структурных изменений в полимерах использован рентгеноструктурный анализ, что позволило выделить четыре участка деформационных кривых, каждый из которых характеризуется определенными изменениями структурного состояния полимера. Рассмотрены технология и оборудование для ультразвуковой резки пластмасс.

Литература

[1] Алешин Н.П., Чернышов Г.Г., ред. Сварка. Резка. Контроль: справочник. В 2 т. Т. 1. Москва, Машиностроение, 2004. 624 с.

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

[3] Sannikov D.V., Volkov S.S. Ultrasound cutting of polymer materials. Welding International, 2002, no. 16(3), pp. 237–239.

[4] Khryakova E.S., Volkov S.S. Increasing the parameters of the quality of butt welded Joints in polyamides. Welding International, 2001, no. 14(9), pp. 749–752.

[5] Неровный B.M., ред. Теория сварочных процессов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 752 с.

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

[7] Волков С.С. Энергетические показатели работы акустического узла при ультразвуковой сварке. Сварка и диагностика, 2012, № 6, с. 40–44.

[8] Волков С.С. Ультразвуковая резка с одновременной сваркой изделий из пластмасс. Сварочное производство, 2010, № 12, с. 35–37.

[9] Tetslav O.V., Volkov S.S. Examination of the process of heat generation in ultrasound welding Dacron cloth. Welding International, 2001, no. 14(3), pp. 219–221.

[10] Volkov S.S. Main methods and technological features of welding dissimilar plastics. Welding International, 2008, no. 22(3), pp. 193–197.