Способ ультразвуковой сварки полимерных материалов

Союз СоветскихСощивпистическихРеспублик ОЛ КСАК,. ь, ИЗОБРЕТЕИ ЙЯ(51)М, е(.л. В 29 С 27/08 Ввудлрствеиимй кемитет СССР дв дювам кзабретенкй и открытий(23) Приоритет Опубликовано 25,01.80. Бюллетень Рй 3 Дата опубликования описания 28,01.80(54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКИ ПОЛ ИМ Е Р НЫХ МАТЕ РИАЛОВтоматическое выключение ультразвукапосле достижения определенного значения деформации (фиксированной осадки) 2,Недостаток укзанного способа заключается в том, что для разных материа 5лов, геометрии деталей н режимов сварки необходимо экспериментальное определение оптимальной осадки, что требуетдополнительных затрат времени и снижа -16ет производительность не обеспечиваетсяЯстабильность прочностных характеристик,что обусловлено разнотолщинностно инеоднородностью свойств свариваемыхдеталей.35Цель изобретения - повышение производительности процесса и прочности сварного соединения,Указанная пель достигается тем, чтов способе ультразвуковой сварки полимерных материалов, включающем приложение26к соединяемым материалам статическогодавления, пропускание ультразвука, измерение деформации зоны сварки и автоматическое выключение ультразвук по Изобретение относится к области сварки пластмасс, а именно к способам ультразвуковой сварки термопластичных материалов,Известны способы ультразвуковой сварки полимерных материалов, в которых прекращение воздействия ультразвуковых колебаний на свариваемый материал при окончании процесса соединения производится по времени, по фиксированному зазору между торцом волновода и опорой по изменению амплитуды смещения опоры, на которой размещены свариваемые материалы 1.Недостаток способов заключается в том, что они не позволяют получить высокую стабильность качества сварных соединений.Наиболее близким к предлагаемому является способ сварки по фиксированной осадке, включающий приложение к соединяемым материалам статического давления, пропускание ультразвука, измерение деформации зоны сварки и авф и 171 О 818Способ сваркииспытаний реднее вядраичное кло нели зрывю Грузке вестный 4 16,14 5 6 68,8 едлагаемый Известный 605,5 105 7,42 4 О 7 0,4,8 еллягаемьп" 42,5 3 7 1 Оизмеряемой деформации зоны сварки впериод пропускания ультразвука регистрируют ускорение деформировяция и выключение ультразвука, производят при достижении ускорения деформировяния положительного значения,Такое осуществление способа повышает производительность процесса и прочность сварного соединения. Независимоот "толщины деталей, свойств материалов, 10из которых они выполнены, и режимовсварки, автоматическое выключение ультразвука производится после образованиясоединения контактируемых поверхностей свариваемых деталей. Это обуславл(ивает интенсивное тепловыделение вовнутренних слоях деталей, прилегающих к этим поверхностям, что резкоснижает их сопротивление,деформировянию и сопровождается увеличением скорости деформирования - продавливянием,т,е, появлением ускорения деформирования положительного знака.Ня чертеже приведены характерныекривые зависимостей ускорения деформирования Я (кривая 1 ) и прочности Дсварных соединений (кривая 2) от времени сварки т из которых следует, чтомаксимальная прочность Соединения достигается в момент появления ускоренияположительного знака.Способ осушествляется следуюшимобразо м. 818Свяривяется лента ня основе капроновых волокон марки ЛТК-1500 толшипой 1,7 мм, шириной 50 мм. Сварка производится экспоценциял пым ножевым волцоводом одним продольным швом длиной 50 мм и шириной 5 мм.После приложения к ленте статического давления и включения ультразвука с помощью дифференциального трансформаторного датчика перемешений типа ДПнепрерывно региструется деформация зоны сварки. Сигнал от датчика дважды дифференцируется для определения ускорения деформирования, и при появлении ускорения положительного знака с помощью дискриминатора знака, пропускающего только сигналы, соответствуюшие положительному ускорению, производится автоматическое отключение ультразвука.Для сравнения результатов параллельно производится сварка по известному способу с отключением ультразвука по фиксированной осадке, которая предварительно подбирается экспериментально. Сварка образца в по предлагаемо му и чзвестному способу производится на одних и тех же режимах. На каждом режиме сваривается по 50 образцов, по результатам испытаний которых на разрыв определяются статические характеристики прочности сварных соединений,Результаты сведены в таблицу.10816 6ние к соединяемым материалам статического давления, пропускание ультразвука, измерение деформации зоны сварки и автоматическое выключение ультразвука, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса и прочности сварного соединения, по измеряемой деформации зоны сварки в период пропускания ультразвука 0 регистрируют ускооение деформированияи выключение ультразвука производят при достижении ускорения деформирования положительного значения. Способ ультразвуковой сварки полимерных материалов, включающий приложе Гс Ц,кГ 11 ИИ Г 1 И раж 73 аказ 8518/8 1 одлисное шиал 11111 "Г 1 атент, Ге Ужгород, у ктная, 4 11 редлагаемый способ обеспечивает повышение стабильности качества сварнь;х соединений, причем среднее квадратичное отклонение разрывной нагрузки уменьшается и 1,5-2 раза, а коэффициент вариации - в 1,7-2,5 раза; увеличение среднего арифметического разрывной нагрузки на 4-10% за счет сокращения числа образцов с малой разрывной нагрузкой; повышение производительности процесса в среднем в 1,4 раза, поскольку отпадает необходимость в переналадке оборудования (коррекции фиксированной осадки при изменении режима сварки, толщины и материала деталей) . Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Волков С. С. и др. Сварка пластмасс ультразвуком. "Химия, 1974,с, 26.2. Волков С, С. и др, Сварка пластмасс ультразвуком. "Химия, 1974,с. 25 (прототип).