جوش پلاستیک التراسونیک

این فرآیند، یک روش از جوشکاری جامد است که در آن هیچ گونه ذوبی حاصل نمی شود، بلکه اتصال دو قطعه بر اثر انرژی حاصل از صوت و اعمال فشار توسط دستگاه جوش پلاستیک التراسونیک ایجاد می شود. در واقع در این دستگاه، انرژی الکتریکی با فرکانس بالا به انرژی مکانیکی با صوت بالا تبدیل می شود. از این فرآیند در صنایع برق، کامپیوتر، خودرو، هوافضا، پزشکی و بسته بندی استفاده می شود.

از آنجایی که در فرآیند جوش پلاستیک التراسونیک باید پلاستیک مورد استفاده نرم شود ولی ذوب نشود ، در نتیجه این فرآیند برای ترموپلاستیک ها مناسب است و برای پلیمرهای ترموست مناسب نمی باشد. بیشتر ترموپلاستیک ها ساختاری بی شکل با درجاتی از بلورینگی دارند، به این معنی که برخی مناطق آن دارای ساختار منظمی هستند.

جوش التراسونیک پلاستیک

ترموپلاستیک ها در طیف وسیعی از دماها نرم می شوند و دمای انتقال شیشه ای دارند. پلیمرهای ترموست کریستالی هستند و نقطه ذوب مشخصی دارند. یک پلیمر کریستالی تا زمانی که به نقطه ذوب خود برسد، جامد می ماند و سپس به یکباره ذوب می شود. ترموپلاستیک های آمورف نیز در مقایسه با اکثر پلیمرهای کریستالی، وزن مخصوص کمتر، استحکام کششی و مدول کششی کمتر، شکل پذیری و مقاومت به ضربه بالاتر و مقاومت خزشی کمتری دارند. به عنوان مثال، ABS، اکریلیک، پلی کربنات و PVC، پلیمرهای آمورف با ساختار کریستالی کم یا بدون ساختار هستند که برای خدمات جوش پلاستیک اولتراسونیک مناسب می باشند.

دستگاه جوش پلاستیک التراسونیک

دستگاه جوش پلاستیک التراسونیک از یک مجموعه مبدل تشکیل شده است که شامل سه جز سونوترود (sonotrode) ، یک تقویت کننده (booster) و هورن جوش (weld horn) می باشد. سونوترود منبع ارتعاش است. در داخل آن دیسک های سرامیکی پیزوالکتریک قرار گرفته است که در اطراف صفحات فلزی قرار گرفته اند که محکم به یک استوانه تیتانیومی متصل شده است. سپس، الکتریسیته با فرکانس بالا از طریق کابلی از ماژول برق سیستم به آن وارد می شود.

دستگاه جوش پلاستیک التراسونیک

از آنجایی که این امر ارتعاش کافی برای بدست آوردن دمای مذاب برای اکثر رزین های ترموپلاستیک را ایجاد نمی کند، از یک تقویت کننده برای تقویت ارتعاشات ورودی به نسبت مورد نیاز برای فرآیند جوشکاری استفاده می شود. سپس، هورن جوش انرژی حاصل از ارتعاشات را به قطعات کار ترموپلاستیک منتقل می کند. هورن جوش به گونه ای طراحی شده است که با خطوط قطعه کار خاص مطابقت داشته باشد. همچنین، ارتعاش را تا یک مقدار خاص کاهش می دهد و نیروهای مورد نیاز برای انجام فرآیند را اعمال می کند.

مراحل جوش التراسونیک پلاستیک

به طور کلی، جوش التراسونیک پلاستیک شامل مراحل زیر می باشد:

·       آماده سازی سطح: در این مرحله، فرآیند براده برداری انجام می شود. علت این امر آن است که وجود لبه های اضافی و آلودگی سبب افت کیفیت جوشکاری می شود.

·       گرم کردن: در این مرحله، از انرژی امواج فراصوت با فرکانس های بیشتر از 20 تا 70 کیلوهرتز استفاده می شود.

·       فشردن (pressing): هنگامی که دو قطعه کار به اندازه کافی گرم شدند، باید عملیات فشرده سازی آن ها صورت بگیرد که این فشار توسط سیستم هورن دستگاه ایجاد می شود.

·       آمیزش بین ملکولی: پس از مراحل گرم شدن قطعه، قرارگیری در آستانه ذوب و فشردن، تماس دو قطعه کاری فرصت را برای آمیزش ملکول های دو قطعه کار ایجاد می کند.

·       خنک کردن: آخرین مرحله فرآیند جوش پلاستیک التراسونیک ، انجماد و سرد شدن محل جوشکاری است که در آن پلیمرها ساختار قبل از جوشکاری را به دست می آورند.

خدمات جوش پلاستیک التراسونیک

خدمات جوش پلاستیک التراسونیک فرآیندی خودکار است که باعث صرفه جویی در نیروی انسانی و تهیه سریع تر قطعات مورد نیاز می شود. این فرآیند، نسبت به جوشکاری های سنتی دقیق تر است و برای قطعات ظریف و پیچیده کاربرد دارد.

خدمات جوش پلاستیک التراسونیک برای دو قطعه کاری که از یک نوع ماده پلاستیکی هستند ، معمولا بهترین نتیجه را ارائه می دهد. با این حال، در برخی موارد، دو ترموپلاستیک مختلف را می توان با استفاده از اولتراسونیک جوش داد، برای مثال در مواردی که مواد از نظر شیمیایی سازگار هستند و نقطه ذوب مشابهی دارند.

لازم به ذکر است که عدم استفاده از ماده افزودنی در خدمات جوش پلاستیک التراسونیک ، به محیط زیست کمک بزرگی می کند. همچنین، از آنجایی که روشی سریع است، در کسری از ثانیه اتصال بین قطعات پلاستیکی حاصل می شود و به دلیل اینکه نیروی کار در این فرآیند در معرض گازهای قابل اشتعال و شعله قرار نمی گیرند، از جمله روش های ایمن به شمار می رود.

خدمات جوش پلاستیک التراسونیک

هزینه جوش التراسونیک پلاستیک

به طور کلی، خدمات جوش پلاستیک التراسونیک در دماهای پایین تری انجام می شود. درنتیجه، جوشکاری با میزان انرژی کمتری انجام خواهد شد که همین امر سبب صرفه جویی در هزینه ها می شود. همچنین، لازم به ذکر است که این فرآیند از نظر مصرف مواد بسیار مقرون به صرفه است و قابلیت هایی مانند عدم استفاده از لحیم و تولید اتصالات با کیفیت سبب کاهش هزینه ها می شود.