ОСНОВЫ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Сварка мягких пластмасс

Типичными представителями этих пластмасс являются поли­этилен высокого и низкого давления, полипропилен, пластифициро­ванный поливинилхлорид. Характерная особенность УЗС этих пласт­масс состоит в значительном тепловыделении, как на границе раздела свариваемых материалов, так и в объемах, прилегающих к волноводу и опоре. Тепловыделение приводит к: большой деформации поверх­ностей свариваемых заготовок; внедрению рабочего торца волновода в материал заготовки (до 50% от суммарной свариваемых поверхно­стей) и вытеснению из зоны сварки пластифицированного материала (грат). Поэтому УЗС мягких пластмасс чаще всего применяется для соединения по контуру (изготовление емкостей, контейнеров, соеди­нение труб). При сварке толстостенных (толщина свариваемых по­верхностей до 15 + 15 мм) полиэтиленовых труб, для снижения потерь энергии и температуры в объемах, прилегающих к волноводу, заго­товки и волновод желательно охлаждать. Полиэтилен высокого дав­ления - до 230оК, полиэтилен - низкого давления - до 247оК.

Сварка жестких пластмасс

Типичными представителями этих пластмасс являются поли­стирол, его сополимеры, полиметилметакрилат, винипласт, капролон. Эти полимеры имеют большой модуль упругости и малый коэффици­ент затухания колебаний. Поэтому для УЗС используется контактная и передаточная сварка.

Передаточной сваркой можно получить сварное соединение на достаточном удалении от поверхности вода механических колебаний. Обычно ввод колебаний происходит на небольшом участке верхней заготовки. Хорошие акустические свойства заготовок (большой мо­дуль упругости и малый коэффициент затухания колебаний) энергия ультразвуковой волны рассеивается незначительно. Тепловыделение на границе раздела зависит от конфигурации заготовок и требует спе­циальной разделки кромок. Применяемые разделки можно разделить на три типа: открытые, закрытые (гнездообразные) и ступенчатые. Стыкуемые заготовки должны иметь малую первоначальную контакт­ную поверхность. Поэтому (обычно у верхней заготовки) выполняется острый выступ (или с небольшим притуплением). Паз нижней заго­товки чаще всего выполняется плоским. Открытая разделка наиболее проста в выполнении и характеризуется свободным вытеканием рас­плава в обе стороны соединения (грат). При повышенных требования к прочности и внешнему виду соединения применяют гнездовую раз­делку. Ступенчатая разделка дает соединение невидимое невооружен­ным глазом.

При необходимости жесткой посадки одной заготовки в другую применяют ультразвуковое прессование. На ввариваемой заготовке выполняют буртики, которые являются концентраторами напряжений и играют роль присадочного материала. Если ввариваемая заготовка имеет большую высоту, то предусматривают несколько буртиков.

УЗС жестких полимеров применяют для: изготовления объем­ных деталей машин, подвергаемых средним статическим и динамиче­ским нагрузкам; изготовления светотехнической арматуры автомоби­лей; щеточных элементов зерноуборочных комбайнов; сварки поли­мерных канализационных и иных труб; изготовления и ремонт сало­нов автомобилей из искусственных кож.