แนวโน้มการพัฒนาอุตสาหกรรมของเครื่องเสียดสีแบบสั่นสะเทือน

วิธีการทั่วไปในการต่อชิ้นส่วนพลาสติก ได้แก่ การต่อสกรู การยึดแบบ snap ข้อต่อแบบกด การติดกาว และการเชื่อม การเชื่อมเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการติดชิ้นส่วนพลาสติกอย่างถาวร มีกระบวนการเชื่อมพลาสติกหลายประเภท เช่น การเชื่อมด้วยอัลตราโซนิก การเชื่อมด้วยแรงเสียดทานจากการสั่น การเชื่อมด้วยเลเซอร์ การเชื่อมแผ่นร้อน และการเชื่อมด้วยอินฟราเรด

การเชื่อมแบบเสียดทานแบบสั่นสะเทือนมักใช้ในการเชื่อมชิ้นส่วนขนาดใหญ่ สำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็ก สามารถใช้เชื่อมหลายส่วน (2-4 ชิ้น) ได้ในคราวเดียว ทำให้ได้กระบวนการที่ประหยัดและรวดเร็วยิ่งขึ้น พารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญที่สุดสำหรับการเชื่อมด้วยแรงเสียดทานจากการสั่น ได้แก่ ความถี่ แอมพลิจูด ความดัน เวลา และความลึกของการเชื่อม การปรับพารามิเตอร์เหล่านี้ให้เหมาะสมจะทำให้ได้ความแข็งแรงในการเชื่อมที่สูงมาก อย่างไรก็ตาม การตั้งค่าพารามิเตอร์การเชื่อมขึ้นอยู่กับประเภทวัสดุ รูปทรง และข้อกำหนดด้านความสะอาด

พารามิเตอร์กระบวนการของเครื่องเชื่อมแรงเสียดทานแบบสั่นสะเทือน

1. ความถี่

เครื่องเชื่อมด้วยแรงเสียดทานแบบสั่นสะเทือนมีความถี่ในการทำงานสองความถี่: โหมดการสั่นสะเทือนความถี่สูง- (200-240Hz) และโหมดการสั่นสะเทือนความถี่ต่ำ (80-120Hz) การเลือกความถี่ขึ้นอยู่กับน้ำหนักและความสูงของแม่พิมพ์ส่วนบน ความถี่ไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณภาพการเชื่อม

2. แอมพลิจูด

สำหรับโหมดการทำงานความถี่สูง- (เช่น 240Hz) แอมพลิจูดเอาท์พุต (พีค-ถึง-พีค) คือ 0.5-1.8 มม. สำหรับโหมดการทำงานความถี่ต่ำ- (เช่น 100Hz) แอมพลิจูดเอาต์พุตคือ 2-4 มม. (ดูรูปที่ 1) โดยทั่วไป การสั่นสะเทือนความถี่สูงจะใช้เมื่อช่องว่างระหว่างชิ้นส่วนถูกจำกัดให้น้อยกว่า 1.5 มม. แอมพลิจูดที่มากขึ้นส่งผลให้เวลาในการเชื่อมสั้นลง แต่ความสะอาดจะลดลง

3. แรงดันการเชื่อม

ช่วงที่ปรับได้กว้างตั้งแต่ 0.5 ถึง 20 MPa ช่วงที่ใช้กันทั่วไปคือ 0.5-2.0 MPa แรงดันสูงสามารถลดเวลาในการเชื่อมได้ เป็นที่น่าสังเกตว่าแรงดันในการเชื่อมที่มากเกินไปอาจทำให้หลอมละลายจำนวนมากไหลออกจากบริเวณรอยเชื่อม และเกาะติดกับพลาสติกเย็นใต้ชั้นหลอมเหลวเพื่อสร้างการเชื่อมเย็น ส่งผลให้ความแข็งแรงของการเชื่อมลดลงอย่างมาก

โดยทั่วไปความแข็งแรงของการเชื่อมไม่ไวต่อความถี่และแอมพลิจูดของการสั่นสะเทือนมากนัก สำหรับวัสดุที่มีใยแก้ว ควรจำกัดหรือลดการไหลของของเหลวให้เหลือน้อยที่สุด การไหลด้านข้างของวัสดุหลอมสามารถเปลี่ยนการวางแนวของใยแก้ว ส่งผลให้ความแข็งแรงในการเชื่อมลดลง วัสดุที่มีความหนืดสูง-สามารถทนต่อแรงกดในการเชื่อมที่สูงขึ้นได้ อย่างไรก็ตาม ความดันที่สูงขึ้นจะเพิ่มปริมาณฝุ่นในระยะแรก (ระยะแรงเสียดทานในสถานะของแข็ง-)

4. เวลาในการเชื่อม

การเชื่อมด้วยแรงเสียดทานแบบสั่นสะเทือนมีวิธีควบคุมสองวิธี: การควบคุมเวลาและการควบคุมความลึก โดยทั่วไปจะใช้การควบคุมความลึกของการเชื่อมมากกว่า

5. ความลึกของการเชื่อม

ปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่กำหนดความแข็งแรงของการเชื่อมคือความลึกของการเชื่อม เมื่อความลึกของการเชื่อมเกินเกณฑ์วิกฤต ซึ่งถึงความลึกขั้นต่ำของขั้นตอนที่สาม (ขั้นตอนการไหลในสถานะคงที่{{1}) ความแข็งแรงในการเชื่อมจะไปถึงความแข็งแรงของวัสดุฐาน เมื่อความลึกของการเชื่อมน้อยกว่าเกณฑ์วิกฤตนี้ ความแข็งแรงของการเชื่อมจะลดลง เมื่อความลึกของการเชื่อมมากกว่าเกณฑ์วิกฤติ การเชื่อมระหว่างพลาสติกชนิดเดียวกันจะไม่เพิ่มความแข็งแรงในการเชื่อม อย่างไรก็ตาม การเชื่อมระหว่างพลาสติกชนิดต่างๆ สามารถเพิ่มความแข็งแรงในการเชื่อมได้

ตราบใดที่ถึงเกณฑ์วิกฤตนี้ ความแข็งแรงในการเชื่อมจะไม่คำนึงถึงความถี่และแอมพลิจูดในการเชื่อม เมื่ออยู่ที่ขีดจำกัดคงที่ (เหนือขีดจำกัดวิกฤต) แรงดันที่เพิ่มขึ้นจะลดความแข็งแรงของการเชื่อม

คำแนะนำข้างต้นสามารถใช้เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการตั้งค่าพารามิเตอร์ได้ การตั้งค่าพารามิเตอร์ที่แม่นยำยังเกี่ยวข้องกับประเภทวัสดุ รูปทรง ข้อกำหนดด้านความแข็งแรง ข้อกำหนดในการปิดผนึก และข้อกำหนดด้านความสะอาด

นี่คือการตั้งค่าพารามิเตอร์ทั่วไป:

แรงดันการเชื่อม: 1.4 MPa (200 psi)

ความถี่: 240 เฮิรตซ์

ความกว้าง: 1.8 มม

ความลึกของการเชื่อม : 1.5 มม

เวลา: 3.5 วิ

เวลาในการถือครอง: 0.5 เท่าของเวลาในการเชื่อม