Quais são os requisitos e efeitos da soldagem ultrassônica nos materiais
O efeito da soldagem ultrassônica é diretamente proporcional ao módulo de elasticidade, coeficiente de fricção e condutividade térmica e inversamente proporcional à sua densidade, capacidade de calor específica e ponto de fusão.
O efeito da soldagem ultrassônica está relacionado principalmente ao ponto de fusão do material e ao coeficiente de atrito da superfície. Esses parâmetros são diferentes devido a diferentes materiais e temperaturas, e suas alterações durante o processo de soldagem ultrassônica afetarão a temperatura, a tensão e a deformação da área de soldagem ultrassônica, afetando assim a qualidade da soldagem ultrassônica.
Porém, o tempo de soldagem ultrassônica é muito curto e é difícil controlar as mudanças de parâmetros por meio de experimentos. Estudiosos no país e no exterior usam métodos de simulação numérica para resolver este problema. Liu Chuan utilizou o método dos elementos finitos para analisar a influência dos parâmetros físicos do cloreto de polivinila (PVC) durante o processo de soldagem ultrassônica e obteve que a temperatura da área de soldagem ultrassônica é proporcional à espessura da amostra.
Influência da modificação do material de soldagem
A modificação dos materiais de soldagem ultrassônica afetará a qualidade da soldagem ultrassônica. A adição de cargas como fibras pode aumentar a dureza dos materiais poliméricos e facilitar a transmissão de ondas ultrassônicas. Adicionar enchimentos pode aumentar a resistência das juntas de soldagem ultrassônica sob condições de processo apropriadas.
A influência da rugosidade da superfície do material
Aumentar a rugosidade da superfície do material pode reduzir a impedância acústica e aumentar a densidade do fluxo de energia da superfície, melhorando assim a qualidade da soldagem ultrassônica. O uso de materiais de filme com padrões de laminação na superfície pode alcançar maior qualidade de soldagem ultrassônica e a resistência das juntas de soldagem ultrassônica é quase o dobro em comparação com a do filme PP com uma superfície lisa.
A influência da largura de sobreposição do material
O aumento na largura de sobreposição do material reduz a resistência da junta soldada por ultrassom. Porque à medida que a largura da dobra aumenta, a concentração de tensão na borda da junta soldada por ultrassom aumenta, as microfissuras que aparecem na borda aumentam e a resistência da junta diminui. A resistência das juntas soldadas por ultrassom de PP modificado com fibra de vidro preparada pelo método de laminação e método de imersão para soldagem ultrassônica diminui à medida que a largura aumenta.
A influência da distância da superfície de soldagem à cabeça de soldagem
Quando a distância da superfície de soldagem ultrassônica do material à cabeça de soldagem atinge o valor da metade do comprimento de onda, a resistência da junta de soldagem ultrassônica é máxima.
As ondas ultrassônicas são transmitidas principalmente em plásticos como ondas longitudinais, e os picos máximos das ondas longitudinais costumam aparecer na metade do comprimento de onda. Quando a distância está próxima da metade do comprimento de onda, as ondas ultrassônicas transmitem a maior parte da energia térmica para a interface de soldagem ultrassônica e uma boa junta de soldagem ultrassônica pode ser obtida.
A soldagem ultra-sônica foi realizada em HS1000 (aril fosfato e éter polifenileno modificado com argila, comprimento de onda de 3,86 cm) de diferentes espessuras, e verificou-se que há uma espessura crítica de 3,86 cm, que é menor que a espessura crítica do ultra-som resistência e alongamento da junta de soldagem À medida que a espessura aumenta, a resistência das juntas soldadas por ultrassom diminui rapidamente quando a espessura é maior do que a espessura crítica.