Ultrasonik kaynaklama
Ultrasonik kaynaklama, termoplastiklerden yapılmış kalıp parçalarını, folyoları ve teknik tekstilleri güvenli, sağlam ve sıkı bir şekilde birleştirmek için kullanılır.
Ultrasonik kaynaklama, malzeme ve enerji açısından verimli, sürdürülebilir ve ürün dostu bir işlemdir. En büyük avantajları ise kısa döngü süreleri, kaynak sonuçlarının tekrarlanabilirliği ve kaynak dikişlerinin yüksek mukavemetidir.
Teknoloji birçok farklı şekilde kullanılabilir. Ultrasonik kaynaklama, otomotiv sanayi, yüksek teknoloji ve tıbbi teknoloji gibi birçok alanda kullanılır.
Ultrason ile hangi plastikler kaynaklanabilir ve hangi malzemeler birleştirilebilir?
Ultrason, kalıp parçalarını sıkı ve güvenli bir şekilde birleştirmek, folyoları ve teknik tekstilleri kaynaklamak ya da sızdırmaz hale getirmek için kullanılabilir. Birleştirme ortakları büyük ölçüde yarı kristal ve amorf malzemeler olarak ikiye ayrılabilen termoplastiklerden oluşmalıdır. Yarı kristal termoplastikler arasında POM, CA, LCP, PEEK, PA, PBT, PE, PPS, PP ve PTFE bulunur. Amorf plastikler arasında ABS, MABS, PMMA, PC, PET, PS ve PVC bulunur. Ultrason özellikle benzer parçaları birbirine kaynaklamada iyidir, ancak farklı parçalar da belirli eşleşmelerde kaynaklanabilir.
Buradan uyumlu plastiklerin listesine ulaşabilirsiniz.
Plastiklerin ultrasonik kaynaklaması nasıl yapılır?
"Kaynaklama" tanımı, iki veya daha fazla iş parçası veya malzemenin ara yüzeylerinden ısı uygulanarak eritilmesi ve böylece kalıcı olarak birleştirilmesi işlemini kapsar.
Plastik parçalar ultrason altında nasıl kaynaklanır? - Ultrasonik kaynaklama işleminin özeti
Termoplastiklerin ultrasonik kaynaklanması sırasında belirli bir süre boyunca plastik parçalara belirli frekans ve genlikte mekanik ultrasonik titreşimler ve belirli bir basınç uygulanır. Titreşim ilk başta moleküler düzeyde sürtünmeye ve dolayısıyla malzemenin kendisinde ısıya neden olur. Plastiğin içindeki moleküler bağlar ısı ve titreşimle parçalanır. Bu işlem kaynak döngüsü sırasında otomatik olarak hızlanır. Plastik plastikleşir, yumuşar ve erir. Ses girişi durdurulursa enerji sağlanamadığı için termoplastik hızla soğur ve katılaşır. Bu süreçte moleküller her iki plastik parça arasında yeniden bağlantı kurar. Bu katılaşma sürecinde homojen bir malzeme yapısı elde etmek ve plastiğin ayrılmaz bir şekilde birleşmesi için birleştirme basıncının kısa bir süre korunması gerekir.
Plastiklerde ultrasonik kaynaklamanın temel özelliklerine dair özet
Bu videoda ultrasonik kaynaklamanın temel özelliklerini öğreneceksiniz. Birleştirme sürecinin nasıl işlediğini ayrıntılı olarak görebileceksiniz.
Ultrasonik kaynak teknolojisi hangi gereksinimleri karşılayabilir?
Kaynak dikişinin yüksek mekanik dayanıma sahip olması isteniyorsa, ultrasonik olarak birleştirilen parçalar mekanik stres ve gerilmeye karşı dayanıklı olduğundan ultrasonik kaynaklama uygulamanız için bir işlem teknolojisi olarak düşünülmelidir. Bağlantı da yırtılmaya karşı çok dayanıklıdır. Birleşim yeri, suya, basınca ve vakuma karşı hava geçirmez şekilde yalıtılmıştır.
Ancak ultrason teknolojisinin tek avantajı sızdırmazlık veya mukavemete yönelik yüksek gereksinimler değildir. Ultrasonik kaynaklamanın bir diğer avantajı ise özellikle de malzeme açısından verimli ve hızlı bir birleştirme işlemi olmasıdır. Ultrasonik kaynak makinesi, bir bilgisayarın açılma süresi kadar kısa bir sürede kullanıma hazır hale gelir.
Başka bir avantaj daha sunar: Ultrasonik olarak kaynaklanmış dikişler görsel ve estetik olarak hoş bir görünüm sağlar. İşaretleri yoktur, kalıp parçaları deforme olmaz ve kaynak dikişi çok hassastır.
Kalıp parçaları ultrason uyumlu olmalıdır - Kalıp parçalarının tasarımı
İki kalıp parçasını kısa sürede tekrarlanabilir ve güçlü bir mukavemetle kaynaklamak için iki kalıp parçasından birinde sivri uçlu malzeme ağlarına ihtiyaç vardır.
Enerji yönlendiricileri veya sıkıştırma dikişleri olarak adlandırılan bu ağlar, ultrasonik titreşimi ikinci kalıp parçasına yönlendirir. Her iki kalıp parçası da dikişte aynı anda erir ve kalıcı olarak yapışır.
Enerji yönlendiricileri veya sıkıştırma dikişleri sağlanmadığı takdirde dikiş yerine yüzey kaynağı oluşur. Bunun sonucunda kaynak mukavemeti yetersiz kalır, kaynak süresi önemli ölçüde uzar ve parçalarda hasar oluşabilir.
En yaygın birleştirme bölgesi geometrilerine daha yakından bakalım:
Enerji yönlendiricisi - ERG
Enerji yönlendiricileri enerjiyi malzemeye çok hassas bir şekilde yönlendirir. Genellikle üçgen veya V şeklinde bir profile sahiptir ve tercihen amorf termoplastikler için kullanılır. Ultrason indüksiyonu sırasında ERG'ler erir ve fazla malzeme yana doğru bastırılır. Kalıp parçasının tasarımı, malzemenin nereden çıkacağını belirler.
Sıkıştırma dikişi - QN
Sıkıştırma dikişleri, şekillerinden dolayı kademeli dikişler olarak da adlandırılır. Özellikle sızıntı kaynakları ve yarı kristalin plastiklerin kullanılması için oldukça uygundurlar. Bu birleştirme bölgesi geometrisi aynı zamanda görsel olarak hoş dikişler elde etmek için de kullanılır.
Saplama kaynağı
İki kalıp parçasının güçlü fakat sıkı olmayan bir şekilde bağlanması gerektiğinde saplama kaynağı tercih edilebilir. Sert amorf ve yarı kristalin plastikler için uygundur.
Kalıp parçalarının tasarımı, kaynağın sıkılığı, mukavemeti ve görünümünde büyük rol oynar. Bu nedenle projenin başından itibaren RINCO ULTRASONICS ile yakın koordinasyon sağlanması önem taşır. Size danışmanlık hizmeti vermekten memnuniyet duyarız. Bize info@rincoultrasonics.com adresinden veya iletişim formundan ulaşabilirsiniz.
Ultrasonik kaynağın avantajları
Ekonomik
Ultrasonik kaynak oldukça ekonomik bir teknolojidir. Ultrasonik kaynak, termal kaynağa kıyasla daha az enerji gerektirir
- Isıtılması gerekmez
- Uygulamada soğutma aşaması yoktur
- Malzeme ihtiyacını azaltır
Verimli
Kaynak döngüsü genellikle saniyenin sadece birkaç onda biri kadar sürer. Kaynak dikişinin katılaşma aşaması da bir saniyeden az zaman alır.
Dikişler çok dar yapılabildiğinden ekstra malzeme gerekmez.
Mükemmel kaynak dikişleri
Kaynak dikişleri tamamen ihtiyaçlarınıza göre tasarlanabilir. İster hava sızdırmaz olmaları ister görsel olarak mükemmel olmaları gereksin, kaynak dikişleri her zaman sağlam ve hassas şekilde yapılır.
Katkı maddesi yok
Ultrasonik kaynak, bileşenleri birleştirmek için hiçbir katkı maddesi gerektirmediğinden malzeme açısından çok verimlidir. Bu aynı zamanda malzeme türlerine ayırarak yapılan geri dönüşümü de mümkün kılar.
Cıvata veya yapıştırıcı gibi katkı maddeleri kullanılmadan yapılan kaynaklar, ürünleri (ör. çocuk oyuncaklarını) daha güvenli hale getirir.
Üç boyutlu birleşim yerleri
Sonotrot (yani asıl kaynak aleti), müşteri gereksinimlerini karşılamak üzere ayrı olarak tasarlanır ve üretilir. Özel şekiller sayesinde üç boyutlu birleşim yerleri de kaynaklanabilir.
Ultrasonik kesime ilişkin sorular ve cevaplar
Ultrasonik kaynak yüzeylerde iz bırakır mı?
Bu durum, parametre ayarlarına ve bileşenlerin şekline (boyutsal doğruluk) bağlı olarak belirli uygulamalarda meydana gelebilir. Bu koşullar söz konusu olduğu takdirde yüzeyi korumak için uygun aktüatörlü koruyucu folyolar kullanılabilir. Kaynak sonucu bu durumdan etkilenmez.
Ultrasonik kaynağın dezavantajları nelerdir?
Tüm plastikler ve plastik kombinasyonları kaynaklanamaz. Bu doğrultuda ultrason ile sadece termoplastikler işlenebilir, ancak duroplastlar işlenemez. Plastik içeren tekstiller yanacağından bu ürünlerin kullanılmaması gerekir.
Metaller de ultrason ile kaynaklanabilir mi?
Evet, metaller de ultrason ile kaynaklanabilir. Ultrasonik kaynak özellikle de kablo birleştirmede yaygın olarak kullanılmaktadır.
Dolgu maddesi içeren plastikler de kaynaklanabilir mi?
Evet. Cam elyafı, kalsiyum karbonat, talk veya karbon elyafı gibi dolgu maddeleri içeren plastikler de kaynaklanabilir, ancak bu garanti edilmez. Bu nedenle dolgulu plastik iş parçaları üzerinde kaynaklanabilirlik testleri yapılması önerilir. Size danışmanlık hizmeti vermekten memnuniyet duyarız.