Сварка ультразвуком

Сварка ультразвуком (анг. ultrasonic welding) — это сварка которая основывается на механической диссипационной способности.

Механическая диссипация практически у всех полимеров настолько велика, что оно обеспечивает свариваемость с использованием ультразвуковой сварки. Установка для ультразвуковой сварки состоит из высокочастотного генератора, ультразвуковой головки и ультразвукового электрода, который мы будем называть волноводом-концентратором.

Как и при высокочастотной сварке генератор преобразует ток сети в высокочастотный переменный ток (частоты от 20 до 40 кГц). В ультразвуковой головке, чаще всего через керамические материалы, возникают механические колебания, которые передаются на волновод-концентратор через соответствующие промежуточные детали. Волновод-концентратор передает колебания в подлежащее сварке изделие. Конструкция волновода-концентратора должна быть тщательно подобрана под свариваемую деталь и частоту ультразвукового прибора. Волноводы-концетраторы чаще всего состоят из титановых сплавов. В процессе сварки стыкуемые детали находятся на столе пресса (наковальня). Ультразвуковая головка, волновод-концентратор и наковальня располагаются в сварочном прессе. Пресс обеспечивает вертикальное перемещение волновода-концентратора, за счет чего создается усилие сваривания.

Ультразвуковую сварку можно разделить на сварку в ближнем и дальнем поле. Пластифицированные термопласты, например, ПЭ или ПВХ обладают настолько высокой демпфирующей способностью, что их соединение доступно только в ближнем поле. Они способны передавать колебательную энергию лишь на очень короткие расстояния, а возможности ультразвуковой сварки ограничивается пленками и тонкими пластинами толщиной до 3 мм. Непластифицированные термопласты с соответственно высоким модулем упругости могут быть сварены и в дальнем поле, следовательно, у формованных изделий, которыми в основном и ограничивается применение ультразвуковой сварки, сварные швы могут находиться на значительном расстоянии от головной части волновода-концентратора.

Исп. литература:"Переработка пластмасс" ред. А.Д. Паниматченко, изд. Профессия, Спб 2005