초음파 플라스틱 용접 초음파 장비를 사용하여 저주파 전기 에너지를 20-40kHz의 고주파 전기 에너지로 변환하는 것을 말합니다. , 일반적인 초음파 용접기의 구조는 그림 1에 나와 있습니다. 진동 에너지는 용접 헤드에서 플라스틱 공작물로 전달되고 공작물 사이의 마찰은 공작물의 용접 표면을 녹이기 위해 많은 양의 열을 발생시켜 전체로 용접. 결합 강도는 단일 연결 재료의 결합 강도에 가깝고 밀봉 성능이 좋습니다. 최근 몇 년 동안 플라스틱 및 복합 재료의 대규모 적용으로 플라스틱 초음파 용접은 빠른 용접 속도, 우수한 용접 품질, 쉬운 자동화 및 대량 생산에 대한 적합성으로 인해 널리 사용되었습니다. 그러나, 플라스틱 용접 작업에 초음파 용접기를 사용하는 경우 모든 준비가 충분하더라도 용접 효과가 일정하지 않고 용접 부족, 과도한 용접 및 기타 용접 불량 현상이 여전히 자주 발생합니다.
초음파 용접에 플라스틱 재료의 영향
초음파 용접은 모든 플라스틱을 용접할 수 있는 것이 아니라 초음파 용접의 가장 큰 한계입니다. 플라스틱은 열가소성 수지와 열경화성 수지의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 열가소성 분자는 선형 또는 분지형 구조를 가지며 가열, 연화 및 용융 후에 특정 형태의 플라스틱 부품으로 만들 수 있으며 냉각 후에도 형태를 유지할 수 있습니다. 이 과정은 반복될 수 있고 되돌릴 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 열가소성 수지에는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드(나일론) 및 아크릴로니트릴(A)-부타디엔(B)-스티렌(S) 삼원공중합체(ABS)가 있습니다. 반면 열경화성 플라스틱은 가열하면 가교 반응을 일으켜 분자의 주쇄가 화학적으로 결합하여 결국 녹지도 녹지도 않는 물질이 됩니다. 둘의 특성에서 초음파 용접은 열경화성 플라스틱이 아닌 열가소성 수지 사이의 용접에만 적합합니다. 또한 플라스틱 원료의 충전제(탄산칼슘, 유리섬유, 수산화알루미늄 등) 및 첨가제(난연제, 가소제, 윤활제 등)는 초음파 용접에 큰 영향을 미칩니다.
1. 초음파 용접기 공정 매개변수가 용접 품질에 미치는 영향
초음파 용접기의 경우 용접 에너지는 전력과 시간의 곱이고 용접 전력은 압력, 낙하 속도, 주파수 및 진폭의 곱입니다. 초음파의 작동 원리에서 알 수 있듯이 초음파의 실제 출력이 크지 않고 작동 시간이 짧고 발생하는 열이 제한되어 일반적으로 낮은 융점 (400 미만)의 재료에만 적합합니다. °C). 선택한 플라스틱의 특성에 따라 초음파 용접기의 공정 매개변수를 효과적으로 조정하여 이상적인 용접 효과를 얻을 수 있습니다.
2. 초음파 용접이 용접 품질에 미치는 영향
초음파 용접 중 초음파 에너지는 순간적으로 폭발하며 작동 중 용접물의 전체 진동 및 열이 필요하지 않습니다. 두 용접 부품의 표면 접촉 마찰은 급격한 마찰에 의해 열 에너지를 생성할 수 있지만 접촉 면적이 클수록 에너지 분산이 더 심각하고 궁극적으로 단면 재료의 분자 구조가 파괴 및 융합될 수 없으므로 단지 용접부에 선택적으로 열을 발생시키는 데 필요합니다. 초음파 용접 중에 플라스틱에서 초음파가 에너지 전도 각도로 접합 표면으로 전달되어 열을 발생시키고 용접합니다. 따라서 초음파 용접기의 용접면 구조 설계는 용접의 어려움, 용접 장소의 외관, 용접 강도 및 용접 후 방수 및 방습 성능에 영향을 미칩니다.
플라스틱 초음파 용접 기술은 많은 장점이 있으며 우리나라의 모든 생활 분야에서 널리 사용되며 점점 더 성숙해지고 있습니다. 그러나 용접기의 공정 파라미터 설정, 용접 재료 선택, 구조 설계 등 용접 공정에서 제어해야 하는 많은 파라미터가 있으며, 이들은 모두 용접에 중요한 영향을 미칩니다. 용접 효과 및 이러한 효과는 선형이 아닙니다. 일상적인 생산에서 최적의 솔루션을 얻기 위해 엄격한 테스트 분석을 통해 다양한 매개변수의 용접 효과를 측정하는 동시에 재료의 적응성을 개선하고 다양한 공정 매개변수가 용접 품질에 미치는 영향을 탐색해야 합니다. 더 넓은 분야에서 초음파 용접을 적용합니다.