Łączenie tworzyw sztucznych

Łączenie tworzyw sztucznych

TomSonic jest firmą działającą w branży zgrzewania tworzyw sztucznych. Jeżeli chodzi o zgrzewanie tworzyw sztucznych dzięki zastosowaniu najnowszych rozwiązań technologicznych jesteśmy w stanie sprostać każdemu nawet najbardziej wymagającemu zadaniu, jakie stawiają przed nami nasi klienci....

Technologie

Technologie zgrzewania tworzyw termoplastycznych

Oferujemy cztery technologie zgrzewania (spajania) elementów z tworzyw termoplastycznych:

  • Zgrzewanie gorącą płytą,
  • Zgrzewanie obrotowo - tarciowe,
  • Zgrzewanie wibracyjne,
  • Zgrzewanie ultradźwiękowe.

Wszystkie metody wykorzystują zjawisko mięknięcia tworzyw termoplastycznych po podgrzaniu. W zgrzewaniu chodzi o to by podnieść temperaturę tylko tych miejsc, w których ma nastąpić połączenie elementów. Po uplastycznieniu powierzchni zgrzewu, detale są do siebie dociskane, co powoduje wymieszanie się uplastycznionych materiałów z obu detali i następuje trwałe połączenie. W mniejszym lub większym stopniu występują też inne mechanizmy łączenia jak: połączenia adhezyjne, atomowe i mechaniczne.

Różnica pomiędzy poszczególnymi sposobami zgrzewania sprowadza się do sposobu doprowadzenia ciepła w miejsca łączenia.

Zgrzewanie gorącą płytą

Proces zgrzewania gorącą płytą przebiega następująco:

  • włożenie detali w gniazda pozycjonujące ich wzajemne położenie. Dolny detal na ogół spoczywa pod własnym ciężarem, a górny jest podtrzymywany podciśnieniowo
  • wsunięcie gorącej płyty pomiędzy detale
  • dosunięcie detali do płyty, najczęściej grzałka pokryta jest materiałem zapobiegającym przywieraniu do niej ogrzewanych detali
  • po ogrzaniu detale rozsuwają się, a płyta zostaje wycofana
  • detale są dosunięte do siebie i dociśnięte z odpowiednią siłą
  • gniazda detali rozsuwają się, detal jest gotowy do wyjęcia

 

 

Parametrami procesu są: temperatura płyty grzejnej, czas nagrzewania, siła i czas docisku, Wartości tych parametrów zależą od rodzaju zgrzewanych materiałów i kształtu zgrzewanych powierzchni i najczęściej dobiera się je doświadczalnie. Współczesne urządzenia umożliwiają zaprogramowanie przebiegu procesów i jego parametrów. Spośród wymienionych metod, zgrzewanie gorącą płytą jest procesem najwolniejszym, za to można zgrzewać duże i bardzo duże detale. W konstrukcji detali przeznaczonych do zgrzewania tą metodą należy odpowiednio ukształtować powierzchnie zgrzewane tak, aby nie następowało niepotrzebne nagrzewanie i uplastycznianie fragmentów nie podlegających zgrzewaniu, co zapobiegnie deformowaniu obrabianych detali. Należy także przewidzieć od 1,2 - 2,5 mm nadmiaru materiału w miejscach zgrzewania na ich wzajemne ściśnięcie i wymieszanie. Pewną wadą jest powstawanie wypływki wzdłuż linii zgrzewania. Można tego uniknąć odpowiednio konstruując detale i kształtując powierzchnię płyty grzejnej. Związane to jest jednak z dodatkowymi kosztami. W przypadku mniejszych elementów można zwiększyć wydajność procesu stosując gniazda do zgrzewania kilku kompletów detali jednocześnie.

Zgrzewanie obrotowo - tarciowe i wibracyjne

Metody te są pokrewne. W obu przypadkach ciepło potrzebne do zgrzania detali uzyskuje się w wyniku tarcia występującego pomiędzy dociśniętymi i wzajemnie poruszającymi się łączonymi powierzchniami.

 

 

Zgrzewanie obrotowo - tarciowe jest przeznaczone do elementów, których powierzchnie łączenia są kołowe i współosiowe. Najlepiej to widać na załączonych przykładach. Jeden z detali jest unieruchomiony w kowadle dolnym mocowanym do podstawy urządzenia. Drugi z detali wkłada się do kowadła zamocowanego do osi silnika. Ruch obrotowy z jednoczesnym dociskaniem powoduje wytworzenie niezbędnej ilości ciepła i zespolenie detali. Same detale nie muszą zachowywać symetrii współosiowej. Wzajemne prawidłowe położenie detali po zgrzewaniu zapewnia urządzenie. Metoda jest szybka i pozwala na uzyskanie połączeń wysokiej klasy nawet dla takich materiałów jak teflon.

 

 

Zgrzewanie wibracyjne przebiega na podobnej zasadzie, przy czym ruchomy z detali wykonuje niewielkie koliste ruchy względem detalu nieruchomego. Skok (średnica) tych drgań na ogół zawiera się w przedziale 0,2 - 2,0 mm, a ich częstotliwość sięga 200 Hz. W tym przypadku powierzchnia detali nie musi być kołowa.

 

 

 

Zgrzewanie ultradźwiękowe

W przypadku zgrzewania ultradźwiękowego ciepło do połączenia detali uzyskuje się w wyniku drgań cząsteczek materiału, z którego są zbudowane. Drgania doprowadza się do jednego z detali w wyniku dociśnięcia do niego narzędzia ultradźwiękowego (sonotrody). Następnie są one przewodzone przez materiał do miejsca styku detali, gdzie zmieniają się w ciepło potrzebne do uzyskania połączenia. Ciepło wydziela się w wyniku wzajemnych drgań cząsteczek materiałów zgrzewanych i powierzchni zgrzewanych.

Drgania są wytwarzane przez układ składający się z przetwornika piezoceramicznego, który potrafi zmieniać impulsy napięciowe na drgania mechaniczne. Drgania są odbierane przez falowód i przekazywane do narzędzia. Do pobudzenia przetwornika niezbędny jest generator wytwarzający prąd o odpowiednim napięciu i częstotliwości.

Zgrzewanie ultradźwiękowe jest procesem najbardziej skomplikowanym technicznie i jak każdy z wymienionych procesów ma ograniczone zastosowanie. Ma jednak też szereg zalet, do których należą: możliwość bardzo precyzyjnego dawkowania wielkości energii potrzebnej do zgrzewania oraz wydzielenia jej w ściśle określonym miejscu.

Do zgrzewania większych gabarytowo detali stosuje się niższe częstotliwości (najczęściej 20 kHz), do detali mniejszych stosuje się najczęściej 35 kHz, 36 kHz i 40 kHz (w zależności od producenta urządzenia). Przykłady detali zgrzewanych ultradźwiękowo.

Kontakt

Tomsonic Tomasz Waseńczuk

ul. Dorodna 16,
03-195 Warszawa

Tel./Fax: +48 22 357 93 42 
Kom.: +48 668 183 736
 
Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie obsługi JavaScript.

Usługi