Устройство для высокочастотной сварки полимерных материалов

Союз Советских иалистическихРеспублик ТЕЛЬ СТВ К АВТОРСКОМ(51) М, Кл. 2) Заявлено 18.11.80 (21) 3005335/23 В 29 С 27/04 с п исоединением за киГеаударстаааама камнт Приоритет -Опубликовано 23,05.82. Бюллетень3) УДК 678.059. .4 (088.8) м нзабратеиккаткрмткй ублик ания описания 28.05.8 В. А. Полякорков(71) Заявит 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ поли- менеИзобретение относится к сваркемерных материалов, в частности, с принием высокочастотного нагрева.,Известно устройство для высокочастотной сварки полимерных материалов, содержащее электрод, выполненный в виде металлической пластины 11.Недостатком устройства является то, чтопри сварке пластмасс происходит утонениесвариваемого материала в зоне шва и образование наплывов в околошовной зоне,что ведет к снижению качества сварногосоединения.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для высокочастотной сварки полимерных материалов, содержащее основание с закрепленной на немупругой подложкой, на которой установлен.элеектрод, выполненный в виде металлической ленты, и противоэлектрод 2.Недостаток известного устройства заключается в том, что при сварке имеет месторезкий перепад температур между зоной шваи околошовной зоной, в результате чегов материале (особенно в жестких и ориентированных материалах) возникают остаочные напряжения, вызывающие образо- ание микротрещин, снижающих качество варных соединений. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения. Указанная цель достигается тем, что вустройстве для высокочастотной сварки полимерных материалов, содержашем основание с закрепленной на нем упругой подложкой, на которой установлен электрод, выполненный в виде металлической ленты, и противоэлектрод, основание выполнено с продольным пазом, а подложка установлена в нем и имеет толщину 1,01 - 1,3 высоты 15 продольного паза, причем ширина последнего равна . 1 - 1,05 ширины подложки, а металлическая лента выполнена шириной, превышающей ширину продольного паза, но не более ширины основания.Предлагаемое выполнение устройстваобеспечивает сглаживание границ шва и околошовной зоны, исключает образование остаточных напряжений в материале, тем самым повышая качество сварных соединений.3На фиг. 1 изображено устройство до сварки; на фиг, 2 - то же, в момент сварки.Устройство для высокочастотной сварки полимерных материалов содержит верхний электродный узел, включающий основание 1 с продольным пазом 2, в котором установлена упругая подложка 3, электрод, выполненный в виде металлической ленты 4, концы которой закреплены (не показано) на основании 1,Ширина продольного паза в жестком основании 1 практически соответствует заданной ширине сварного шва (ширина швов обычно находится в пределах от 3 до 20 мм). Соотношение между шириной паза агам и шириной подложки Ьд как показали эксперименты, должно бытьпаза = (1 - 1 М) подл.При ширине паза 2, меньшей ширины подложки 3, последняя не входит в паз, поэтому хорошее качество сварного соединения получено быть не может. В случае, когда ширина паза 2 больше 1,05 ширины подложки 3, между подложкой 3 и боковыми кромками паза 2 возникает значительный воздушный промежуток, в результате чего происходит деформация металлической ленты 4, следовательно, снижение качества сварки.Для обеспече"ия необходимого сварочного давления (1 - 3 кГс/см ), которое в данном случае создается за счет деформации упругой подложки 3, например из. резины, последняя должна выступать над поверхностью основания 1, а ее толщина при использовании резин с модулем упругости 10 - 100 Я - должна составлять 1,0 - 1,3 от высоты паза в жестком основании 1.Для обеспечения заданного распределения температур по ширине шва ширина ленты 4 должна быть больше ширины паза, но не более ширины основания 1.Сварка производится на металлической плите 5 (противоэлектроде).Противоэлектрод может быть выполнен в виде металлической ленты аналогично электроду верхнего электродного узла.Устройство работает следующим образом В исходном положении верхний электродный узел поднят относительно противо 4электрода 5. После укладки материала 6 на противоэлектрод 5 верхний электродный узел опускается под давлением, упругая подложка 3 деформируется и металлическая лента 4 соприкасается с жестким основанием 1. При подаче высокочастотного напряжения на электрод - металлическую ленту 4 и противоэлектрод - плиту 5 происходит нагрев материала 6 по всему объему.Так как теплоотвод с поверхности материала 6 в месте его контакта с лентой 4, соприкасающийся с упругой подложкой 3, обладающей меньшей теплопроводностью, чем металлическое основание 1, минимален, в этой зоне имеет место максимальная температура, соответствующая температуре сварки. По мере удаления от подложки 3 теплоотвод с поверхности материала 6 увеличивается и температура в зоне соединения постепенно снижается до температуры, меньшей температуры плавления полимера.Предлагаемое устройство обеспечиваетвысокую прочность сварных соединений, позволяет снизить вероятность возникновения электрического пробоя.формула изобретенияУстройство для высокочастотной сваркиполимерных материалов, содержащее основание с закрепленной на нем упругой подложкой, на которой установлен электрод, 30 выполненный в виде металической лентыи противоэлектрод, отличающееся тем, что.с целью повышения качества сварного соединения, основание выполнено с продольным пазом, а подложка установлена в нем и имеет толщину 1,01 - 1,3 высоты продольного паза, причем ширина последнего равна 1 - 1,05 ширины подложки, а металлическая лента выполнена шириной, превышающей ширину продольного паза, но не большей ширины основания.40Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Тростянская Е. Б. и др. Сварка пластмасс. М Машиностроение, 1967, с. 144.2. Зайцев К. И. и др. Сварка пластмасс.М., Машиностроение, 1978, с. 91 (прототип).Редактор Н. Пушненк Заказ 331/21 вигель Н. ЕлисееваА. Бойкас Корректор673 Подписнонного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/5Ужгород, ул. Проектная,Соста ва. ТехредТираж И Государстве делам изобрет Москва, Ж - 35 П Патент, г.