- ژوئن 30, 2024
- زمان مطالعه: 10 دقیقه
آنچه در این مقاله می‌خوانید
پلاستیک و جوشکاری التراسونیک
جوشکاری التراسونیک پلاستیک یک فناوری قدرتمند برای اتصال قطعات پلاستیک است که در آن از ارتعاشات التراسونیک و فشار بالا برای ایجاد اتصال آب‌بند و بدون درز استفاده می‌شود. از ویژگی‌های این فرآیند، سرعت بالا، اتصال تمیز و قوی و دائمی است که نسبت به روش‌های دیگر اتصال مزیت‌های مختلفی دارد. از این مزایا می‌توان به عدم استفاده از چسب، فیلر یا اتصالات پیچ و مهره‌ای اشاره کرد که در اکثر صنایع به عنوان اولویت اول در اجرای اتصالات قطعات پلاستیکی انتخاب می‌شود.
اجرای موفق فرآیند جوشکاری التراسونیک به انتخاب مناسب مواد اتصال بستگی دارد. در صورتی که جنس ماده پلیمری به درستی انتخاب نشود، اتصال ایجاد شده ضعیف بوده و منجر به هدررفت سرمایه و زمان می‌شود. در این مقاله بر اساس دانش و تجربه متخصصین شرکت دانش بنیان فراصوت تجهیز ایرانیان راهنمایی در خصوص انتخاب مواد مناسب برای این روش اتصال ارائه می‌گردد.
پلیمر مناسب برای جوش التراسونیک کدام است؟
پلیمرها به دو گروه کلی ترموپلاستیک و ترموست تقسیم می‌شوند. این تقسیم‌بندی بر اساس پاسخ مواد پلیمری به حرارت است که نیاز است که با توجه به این تفاوت به سمت جوشکاری التراسونیک قطعات پلیمری قدم برداشت.
ترموپلاستیک‌ها
مواد ترموپلاستیک در اثر دریافت حرارت نرم و یا ذوب شده و برای جوشکاری التراسونیک مناسب هستند. مثال رایج این مواد شبیه یخ هستند که چندبار قابلیت ذوب شدن و انجماد را دارد. این ویژگی به آنها امکان قالب‌گیری در شکل‌های مختلف را می‌دهد. این مواد به صورت عمده قابلیت استفاده مجدد را داشته و عمدتا شامل ABS، PC، PP، PS، PE، و .... می‌باشند.
ترموست‌ها
مواد ترموست در اثر دریافت حرارت با تشکیل زنجیره عرضی پلیمری سفت شده و با حرارتدهی مجدد دچار سوختگی می‌شوند. مثال رایج برای این مواد پختن تخم‌مرغ است که پس از سفت شدن، امکان شل شدن و شکل‌گیری مجدد را ندارد. از اینرو این مواد برای جوشکاری التراسونیک مناسب نیستند. پلی‌اورتان، اپوکسی و لاستیک نمونه رایج این ماده هست و به صورت کلی کمتر قابلیت بازیافت و استفاده مجدد دارند.
آیا همه ترموپلاستیک‌ها برای جوشکاری التراسونیک مناسبند؟
مواد پلیمری جوش‌پذیر با التراسونیک به دو گروه مواد آمورف و مواد نیمه‌کریستالی تقسیم می‌شوند. ساختار داخلی این مواد روی قابلیت جوش‌پذیری این مواد اثر می‌گذارد.
پلاستیک‌های آمورف دارای ساختار مولکولی تصادفی هستند که برای انتقال ارتعاشات مناسب است. ساختار اسپاگتی‌وار این مواد امکان نرم شدن تدریجی در اثر افزایش حرارت را مهیا می‌سازد و از این نظر برای جوشکاری التراسونیک مناسب هستند. مولکول‌ها انرژی التراسونیک را به راحتی جذب می‌کنند و با تبدیل آن به حرارت، شروع به ذوب شدن می‌کنند. پلی‌پروپیلن (PP)، پلی‌وینیل کلراید (PVC) و پلی کربنات (PC) نمونه‌ای از این دسته مواد هستند که در شرکت فراصوت تجهیز ایرانیان تجهیزات جوشکاری پلاستیک برای آنها ساخته شده است.
پلاستیک‌های نیمه‌کریستالی دارای ساخته منظم‌تر بوده و حالت کریستالی دارند. در نتیجه این مواد نقطه ذوب تیزتری داشته و نیازمند کنترل دقیق حین جوشکاری هستند. این مواد جوش پذیر بوده ولی نسبت به مواد آمورف در جوشکاری با چالش‌هایی مواجه هستند که متخصصین شرکت دانش بنیان فراصوت تجهیز ایرانیان همواره با آنها مواجه و با راه‌حل مناسب، برطرف نموده‌اند.
دسته سوم مواد ترموپلاستیک مواد کریستالی هستند که از نظر جوش‌پذیری التراسونیک ضعیف هستند.
در انتخاب ترموپلاستیک مناسب، چه پارامترهایی را باید در نظر گرفت؟
خواص متعددی در مواد ترموپلاستیک وجود دارد که بر موفقیت جوشکاری التراسونیک اثر می‌گذارد. به عنوان مثال، نقطه ذوب مقدار انرژی التراسونیک لازم ورودی را مشخص می‌کند و هرچه نقطه ذوب بالاتر باشد، انرژی بیشتری برای جوشکاری نیاز است. دمای شیشه‌ای شدن یک پارامتر دیگر است که مواد با دمای شیشه‌ای مشابه، قابلیت جوشکاری به یکدیگر را دارند. شاخص سیلان مذاب پارامتر دیگری است که روی جوش‌پذیری با التراسونیک فراصوت تجهیز ایرانیان موثر است و مواد با شاخصه سیلان یکسان، با یکدیگر بهتر متصل می‌شوند.
بر این اساس، در انتخاب مواد برای جوشکاری التراسونیک الویت با مواد مشابه است تا نتایج جوشکاری مناسبی حاصل شود.. اگر خواص مواد با هم منطبق باشند، انتقال انرژی یکنواخت انجام شده و در نتیجه یک جوشکاری عالی حاصل خواهد شد.
شرکت دانش بنیان فراصوت تجهیز ایرانیان با ساخت تجهیزات تخصصی حوزه التراسونیک توان بالا می‌تواند با در اختیار قرار دادن دانش و تجربه خود در زمینه انتخاب مواد و سازگاری آنها با یکدیگر در تولید قطعات پلاستیکی با کیفیت بالا در کنار و همراه شما باشد. برای اطلاعات بیشتر می‌توانید با واحد فنی شرکت فراصوت تجهیز ایرانیان در تماس باشید.
