Устройство для ультразвуковой сварки корпусных деталей из полимерных материалов

)5 В 29 С 65/О жиааа ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 2.П.Морозик, В.И.Никвнв8)др. Сварка имия, 1974, с. ОЙ ОЛлас ультй из ении В лект слякач мота ы,варке плаие при ульдеталей из отовлении й в радиоьной, элек- отраслях Целью изобрние качества свких термопласвоздействия улькомпоненты, раса детали. яется повыше- талей из жестет сни:кения х колебаний на внутри корпуетения яв ренных д тов за с развуков мещеннь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОСВАРКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к сварке имасс и может быть использовано приразвуковой сварке корпусных деталежестких термопластов при изготовлразличных электрорадиодеталей в ртехнической, приборостроительной, эротехнической и других отрапромышленности. Цель - повышениества сваренных деталей из жестких тепластов за счет снижения воздейсультразвуковых колебаний на компон Изобретение относится к с стмасс и может найти применен тразвуковой сварке корпусных жестких термопластов при из различных электрорадиодетале технической, приборостроител тротехнической и других промышленности. размещенные внутри корпуса детали. Для этого в устройстве для ультразвуковой сварки корпусных деталей из полимерных материалов опорный узел снабжен двумя установленными на слое из эластичного материала дополнительными слоями. Дополнительные слои выполнены иэ материалов, величины удельных волновых сопротивлений которых связаны соотношением в 1(8 - 10) аг,гдев 1,м 2- удельное волновое сопротивление материала верхнего и нижнего дополнительных слоев. Толщина верхнего дополнительного слоя 01 Л, а толщина нижнего дополнительного слоя бг -1/4 Лг,где Л 1 Лг - длины продольной ультразвуковой волны в материале соответственно верхнего и нижнего дополнительных слоев. Кроме того, верхний дополнительный слой выполнен из титанового сплава ВТ - 1,а нижний дополнительный слой - из текстоли, 1 з,п. ф-лы, 2 ил. На фиг,1 изображено устройство, общий вид; на фиг,2 - образец свариваемых деталей.Устройство для ультразвуковой сварки корпусных деталей из полимерных материалов содержит акустический узел, включающий электроакустический преобразователь 1 и волновод 2, привод для создания сварочного давления (не показан) и опорный узел, включающий слой 3 из эластичного материала, например резины, размещенной на неподвижном основании 4, и два дополнительных слоя: верхний 5 и нижний 6, установленные на слое 3, Дополнительные слои 5 и б выполнены из материалов, величины удельных волновых сопротивле ний которых связаны соотношением: в 1 (8 - 10)са, где в 1, вг удельное волновое сопротивление материала верхнего 5 и нижнего 6 дополнительных слоев, соответственно. 5Толщина верхнего дополнительного слоя б 1 А 1, где 11-длина продольной волны в материале верхнего дополнительного слоя Б. Толщина нижнего дополнительного слоя ог " 1/4 А 2, гДе - Длина продольной 10 волны в материале нижнего дополнительного слоя 6.Работоспособность устройства была проверена экспериментально. При этом дополнительные слои 5 опорного узла выполнялись из различных конструкций сталей, меди, латуни, титановых сплавов и других материалов с удельным волновым сопротивлением, удовлетворяющим условию в 1вг, а слои 6- из текстолита, пресс-ма териалов АГ, ДСВ и др, Наилучшие результаты по качеству сварки получены при изготовлении слоя 5 из титанового сплава ВТ, слоя 6 - из текстолита.Устройство работает следующим обра зом.Электроакустический преобразователь 1 создает механическое продольное колебание. Волновод 2 подводит механические колебания и статическое сварочное давление З 0 Рсв к свариваемым деталям, Энергия ультразвуковых(УЗ) колебаний распространяется в полимере от волновода к опорному узлу, При этом благодаря высокому модулю 5 упругости жестких термопластов и низкому коэффициенту затухания ультразвуковые колебания лишь незначительно ослабляются при проходе через корпус 7 и их энергия выделяется, восновном,на границе раздела 40 корпуса 7 и подложки 8, что обеспечивает получение сварного соединения.О по рный узел служит для фиксации свариваемых деталей, в частности корпуса и подложки 8 и выполнен таким образом, что бы свести к минимуму воздействие ультразвуковых колебаний на компоненты 9, помещенные внутрь корпуса 7, и отбираемую от акустического узла и свариваемых деталей колебательнуюмощность, Наличие 50 слоя 3 из высокоэластичного материала(резины) при приложении сварочного давления обеспечивает равномерное соприкосновение ромки корпуса 7 с подложкой 8 и рабочего торца волновода 2 с корпусом, ББ необходимое для получения герметичного шва, Ори этом верхний дополнительный слой 5 плотно прижимается к подложке 4 и служит в качестве демпфера колебаний подложки, Этот слой изготавливается из материала с хорошими прочностными и акустическими свойствами (титэновые сплавы, сталь 45 и др.), его толщина на практике составляет б 11,5-2 мм, что обеспечивает необходимую механическую прочность при соблюденииусловия о 1 Л 1, В слое 5 могут быть выполнены технологические отверстия для прохождения элементов металлоарматуры 10.Второй дополнительный слой 6 толщиной бг =, где Аг - длина продольной УЗАг4волны в его материале, опирается на слой из высокоэластичного материала, что обеспечивает условие закрепления (для продольной ультразвуковой волны), приближающееся к стержневой системе со свободным концом, что дает возможность свести к минимуму амплитуду колебаний подложки 8 и соответственно воздействие ультразвука на элементы метэллоармэтуры 10 и компоненты 9.Формула изобретения1. Устройство для ультразвуковой сварки корпусных деталей из полимерных материалов, содержащее электроакустический преобразователь с волноводом, привод для создания сварочного давления и опорный узел, включающий неподвижное основание с размещенным на нем слоем из эластичного материала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сваренных деталей из жестких термопластов за счет снижения воздействия ультразвуковых колебаний на компоненты, размещенные внутри корпуса детали, опорный узел снабжен двумя установленными на слое из эластичного материала дополнительными слоями выполненными из материалов, величины удельных волновых сопротивлений которых связаны соотношением в 1 ( 8 - 10 ) юг, причем толщина верхнего дополнительного слоя б 1Й 1, а толщина нижнего дополнительного слоя дг - 1/44, где в 1,В 2 - удельное волновое сопротивление материала верхнего и нижнего донительных слоев соответственно;Х 1,4 - длина продольной ультрззвуковой волны в материале соответственно верхнего и нижнего дополнительных слоев.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что верхний дополнительный слой выполнен из титанового сплава ВТ, а нижнийдополнительный слой - из текстолита,167682070Составитель Н. Елистор Н.Горват Техред М,Моргентал Корректор Э. Лончакова аз 3071 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушскэя наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101