Thuis / Bloggen / Industrie nieuws / Ultrasoon lassen van kunststoffen: hoe het werkt, materialen en gezamenlijk ontwerp
Vraag een offerte aan
Kunststof onderdelen verlaten zelden de vormmachine gebruiksklaar. Een behuizing moet gesloten zijn, een filterframe vastgezet, een connector afgedicht zodat deze niet gaat lekken. Ultrasoon lassen van kunststoffen doet deze klus door hoogfrequente trillingen om te zetten in warmte, precies daar waar twee delen elkaar ontmoeten: het plastic wordt zacht, smelt en stolt in een fractie van een seconde, zonder lijm om te mengen, zonder oplosmiddel om te ventileren en zonder schroefinzetstuk om in te gieten.
Wij bouwen deze apparatuur en brengen veel tijd door op de werkvloer van klanten, waar steeds dezelfde vragen terugkomen. Welke kunststoffen kunnen eigenlijk worden gelast? Hoe moet het gewricht gevormd worden? Wat controleren de cijfers op de controller werkelijk? De onderstaande secties volgen het proces vanaf de basisfysica via materiaalkeuze en verbindingsontwerp tot de instellingen op het bedieningspaneel.
Een ultrasone machine is een keten van energieomzettingen. Aan de ene kant gaat de netstroom naar binnen en aan de andere kant ontstaat er een gecontroleerde smelting bij de verbinding.
Er zijn twee manieren om het toe te passen. Bij het invallassen zakt de hoorn op een stilstaand onderdeel en last in één cyclus een punt, een ribpatroon of een hele verbinding. Bij continu lassen beweegt de hoorn langs het onderdeel, waardoor lange naden en brede panelen worden afgedicht zonder gereedschap ter grootte van het product.
De voordelen zijn eenvoudig op te sommen:
De grenzen zijn net zo duidelijk. Thermohardende kunststoffen, de meeste elastomeren en schuimen lassen niet nuttig; ze verkolen of absorberen trillingen zonder te smelten. Het onderdeel moet de hoorn een plek geven om te zitten en een vrij pad geven zodat trillingen het gewricht kunnen bereiken. Zeer dikke muren zijn moeilijk, en lange platte componenten hebben mogelijk meerdere hoorns of een scanbeweging nodig. Armaturen en een goed afgestelde claxon maken deel uit van het proces, geen optionele extra's.
De grootste factor is hoe het polymeer zich gedraagt als er trillingen doorheen gaan. Amorfe kunststoffen zoals ABS, polystyreen, polycarbonaat, PMMA en PVC brengen ultrasone energie efficiënt over. Ze worden geleidelijk zachter over een temperatuurbereik, lassen met een gemiddelde amplitude en kunnen vaak ver van de hoorn worden samengevoegd - de verbinding kan 10 mm of meer onder het contactpunt zitten.
Semi-kristallijne kunststoffen, waaronder PP, PE, PA, POM, PET en PBT, gedragen zich anders. Hun scherpe smeltpunt en kristallijne structuur absorberen trillingen, dus hebben ze een grotere amplitude, meer kracht en een verbinding dichtbij de hoorn nodig, meestal binnen ongeveer 6 mm. Wanneer een sterke of hermetische afdichting vereist is, hebben ze doorgaans een schuifverbinding nodig in plaats van een eenvoudige energieregisseur. In onze toelichting gaan we hier nader op in welke materialen ultrasoon laspakken zijn en waar de praktische grenzen liggen .
Drie andere details bepalen vaker het succes dan het gegevensblad van de hars suggereert. Hygroscopische soorten zoals PA en PC moeten vóór het lassen worden gedroogd. Vulstoffen en kleurstoffen veranderen de stijfheid en energietransmissie, dus 30% glasgevuld nylon gedraagt zich heel anders dan de ongevulde kwaliteit. Ten slotte kunnen vet, losmiddel of siliconenvervuiling op het lasoppervlak een las volledig stoppen. Twee verschillende kunststoffen kunnen alleen worden gelast als hun smelttrajecten elkaar overlappen en het paar chemisch compatibel is; anders heeft het ontwerp in plaats daarvan een mechanische vergrendeling nodig.
Ultrasoon lassen is meedogenloos als het om geometrie gaat. Het gewricht moet de energie concentreren op een klein initieel contactoppervlak, zodat het smelten voorspelbaar begint. Dat is de taak van de energiedirecteur: een gevormde driehoekige rand, doorgaans 0,2 tot 0,5 mm hoog bij amorfe kunststoffen en 0,5 tot 0,8 mm bij semi-kristallijne kunststoffen, met een tophoek van ongeveer 60 tot 90 graden. Het smelt eerst, vloeit over de voeg en vormt de verbinding. Waar onderdelen zichzelf moeten uitlijnen, of waar het materiaal semi-kristallijn is, is een trap-, tand-en-groef- of schuifverbinding meestal beter.
| Gezamenlijk type | Typisch gebruik | Punten om op te letten |
|---|---|---|
| Stootgewricht met energiedirecteur | Eenvoudige behuizingen en kleine amorfe onderdelen | Laagste sterkte; heeft overal uniform contact nodig |
| Stap gewricht | Onderdelen die zichzelf tijdens de montage moeten uitlijnen | Vormtolerantie controleert de laskwaliteit |
| Tong en groef | Gewrichten die op één lijn moeten blijven en bestand moeten zijn tegen flitsen | Groter gewrichtsgebied, iets langere cyclus |
| Afschuifverbinding | Semi-kristallijne kunststoffen en hermetische afdichtingen | Heeft nauwere toleranties en meer kracht nodig |
| Kruiselings of gestructureerd oppervlak | Grote vlakke delen met ongelijk contact | Handig voor eerste proeven; lagere sterkte dan gegoten bestuurders |
Boven de verbinding zit het gereedschap. Een te kleine hoorn concentreert de spanning en markeert het onderdeel; een die te groot is, resoneert mogelijk niet gelijkmatig. Armaturen moeten het onderste deel stevig vasthouden, omdat de energie die de armatuur beweegt, energie is die verloren gaat door de las. Maatwerktooling is het deel van het proces dat we het meest met klanten bespreken en het verklaart een groot deel van de hardnekkige productieproblemen.
Op maat gemaakte ultrasone mallen voor lassen, snijden en afdichten Voor aangepaste gereedschapsbehoeften waarbij de pasvorm van hoorn en armatuur de herhaalbare ultrasone verwerking beïnvloedt, biedt dit product aanpasbare, uiterst nauwkeurige mallen. Bekijk Product → Zodra het onderdeel en de verbinding goed zijn, bepalen de machine-instellingen of het proces zich ploeg na ploeg herhaalt. De belangrijkste variabelen zijn:
Verander één variabele tegelijk en registreer een venster in plaats van één enkele gouden instelling. Een proces dat op precies één lasmoment werkt, is niet onder controle; een die goede onderdelen produceert over een kleine bandbreedte van energiewaarden is dat meestal wel.
Voor volumeproductie is het gebruikelijke antwoord een bankmachine met een stijve kolom, een pneumatische of servopers en een goed afgestelde stapel. Frequentie is belangrijk: 15 kHz-eenheden leveren meer amplitude voor grotere of semi-kristallijne onderdelen, 20 kHz is het werkpaard voor algemene doeleinden, en 30 tot 35 kHz-machines zijn geschikt voor kleine, delicate componenten waarbij markeren of overlassen een reëel probleem is.
AH-DSL 15KHz 4200W ultrasone kunststof lasmachine Voor volumeproductie biedt deze 15 kHz ultrasone machine een instelbaar matrijsniveau, digitale frequentietracking en een rek met ronde kolommen voor het lassen en inbedden van kunststof. Bekijk Product → Niet elke klus verdient een productiecel. Voor prototypes, reparatiewerkzaamheden, assemblage in kleine volumes of onderdelen die niet naar een werkbank kunnen worden gedragen, doet een handlasapparaat hetzelfde werk in de hand van de operator. Daartussen zitten puntlasunits: ze reiken in een groot vormstuk om een naaf, een clip of een plaatselijke rib te lassen zonder hoorn op ware grootte.
AH-30 Sonic draagbare ultrasone puntlasmachine Voor prototyping, reparatie of montage in kleine volumes biedt dit compacte draagbare puntlasapparaat een werking van 28/35 kHz en zuivere lassen zonder vulmateriaal. Bekijk Product → De meeste problemen aan de lijn zijn te wijten aan een handvol oorzaken. Dit is de shortlist die we als eerste doornemen.
| Symptoom | Gebruikelijke oorzaak | Wat je eerst moet proberen |
|---|---|---|
| Zwakke of inconsistente las | Onvoldoende amplitude, versleten hoorn, vervuild gewricht | Controleer het koppel en de staat van de claxon, reinig de onderdelen, verhoog de energie |
| Flits- of doorgesmolten oppervlak | Overmatige amplitude of lastijd, verkeerde energieregisseur | Verklein de amplitude, verkort de lastijd, wijzig het formaat van de director |
| Markering rond de hoorn | Scherpe hoornranden, klein contactoppervlak, hoge kracht | Geef een straal aan het hoornvlak, breng een beschermfolie aan, herzie het profiel |
| Delen lassen helemaal niet | Geen contact bij de verbinding, beweging van het armatuur, verkeerd harspaar | Controleer de pasvorm van het onderdeel en de stijfheid van het armatuur, en bevestig dat beide harsen lasbaar zijn |
| Koud of gedeeltelijk gewricht na vasthouden | Houdtijd te kort, smelt eruit geperst door overmatige kracht | Verleng de greep, verminder de laskracht en let op de instortafstand |
Na een paar honderd installaties zijn de routines die er toe doen niet meer glamoureus. Houd de gewrichtsoppervlakken schoon en droog en bewaar hygroscopische harsen op de juiste manier. Controleer het claxonkoppel aan het begin van elke dienst, omdat een losse stapel de frequentie verandert en stilletjes lasnaden vernielt. Beschouw het armatuur als onderdeel van de machine en niet als accessoire. Registreer de energie en de instortingsafstand van een goed onderdeel en gebruik dat record vervolgens als referentie wanneer iets afdrijft. En als een verbinding moeilijk blijkt te zijn, kijk dan naar de geometrie voordat je naar meer kracht gaat; het antwoord zit meestal in het onderdeelontwerp, niet in de controller.
Als u een specifiek onderdeel wilt bespreken, kunt u terecht bij het team van Changzhou Aoheng-machines bouwt al jaren ultrasoon las-, snij- en sealapparatuur voor textiel-, non-woven-, medische- en kunststoffabrikanten, en we zijn altijd blij om naar een tekening of een monster te kijken en eerlijk te zeggen of ultrasoon lassen het juiste antwoord is.
Copyright © ChangZhou AoHeng Machinery Co., Ltd. All Rights Reserved
