Способ стыковой ультразвуковой сварки деталей из полимерных материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1512802 9 С 65 08 ИСАНИЕ ТЕНИ 2 анаарламованов тво СССР08, 1984.варка пластмас986, с. 20. Изобретени пластмасс, а вой сварки уль пластичных по Цель изобр ти сварного с ного перемешичерез волноводзвуковые колебаничерез волноводзв ковыми гене ат сварки стыкотере относится к области именно к способам тразвуком деталей из лимерных материалов. тения - повышение п оединения за счет ин вания расплава. очно- сенсиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельс1245442, кл, В 29 С 65/Волков С. С. и др. Сультразвуком, М.: Химия,(54) СПОСОБ СТЫКОВОЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ На чертеже изображена схема, иллюстрирующая предлагаемый способ.Способ стыковой ультразвуковой сварки деталей из полимерных материалов заключается в следующем.Сваривают детали 1 и 2 встык. Деталь 1 укладывают в опору 3 и опирают на упор 4, затем к ней на расстоянии 1 от места сварки подводят волновод 5 для ввода тангенциальных ультразвуковых колебаний. Деталь 2 устанавливают в опору 6 на расстоянии 2 от места ввода нормальных ультразвуковых колебаний. Через волновод 7 к свариваемым деталям прикладывают статическое давление Р, . После чего в зону соединения одновременно вводят нормальные ультразвуковые колебания(57) Изобретение относ ки пластмасс, а и стыковой сварки ультр термопластичных поли Цель - повышение соединения за счет и шивания расплава. Д стыковой ультразвуко из полимерных матери вводом в зону соедине ультразвуковых колеба из деталей осу ществл я ковых колебаний, норм соединения, со стороны 2 табл. ится к области свар. менно к способам азвуком деталей из мерных материалов. прочности сварного нтенсивного перемеля этого в способе ой сварки деталей алов одновременно с ния тангенциальных ний со стороны одной ют ввод ультразвуальных к плоскости другой детали. 1 ил.,со стороны детали 2и тангенциальные ультра я со стороны детали 1 5, вырабатываемые ультра у р о- Е рами (УЗГ). МаПри пропуска нии ультразвука через р свари ваемые детали на границе раздела соединяемых поверхностей от действия нормальных и тангенциальных колебаний воз- ЬР никают поперечные сдвиги вследствие нало- ЯЕ жения друг на друга продольных и поперечных волн.Пример. Сваривают детали из различных полимерных материалов, имеющих значительные показатели коэффициента затухания амплитуды колебаний, например, дакрил, сэвилен, вилам и композит (дакрилполистирол блочный). .ФФиксацию детали 1 осуществляют с помощью гнездовой опоры 3 и упора 4, который выполняет роль прижима детали 1 к волноводу 5. Ультразвуковые колебания пропускают через свариваемые летали 1 и 2 при помощи волноводов 5 и 7, причем со стороны летали 1 в зону сое.динения вводят тангенциальные ультразвуковые колебания, а со стороны детали 2 - нормальные ультразвуковые колебания. Расстояния 1 и 1 от волновода 5 до места сварки и от опоры 6 до места ввода нормальных ультразвуковых колебаний (вол новода 7) соответственно, а также режимы сварки устанавливают в зависимости от марки свариваемых материалов (см, таблицу 1).Для выяснения характера распределения температур в процессе сварки по всему сварному шву проведено термографирование, Эксперимент проводился с использованием свето-лучевого осциллографа Н 117 и хромель-копелевых термопар ф 0,15 мм.Установлено. что вследствие наложения друг на друга нормальных и тангенциальных колебаний в сварочной зоне происходит интенсивное перемешивание расплава, что обуславливает равномерное распределение температур по всему сварному шву. Сваренные образцы испытывают на прочность по двум схемам.1. Сварной образец рассекается на равные полоски, каждая из которых испытывается на растяжение. Прочность всех испытанных образцов практически одинакова и составляет 96 О 4 от прочности основного материала (см. табл. 2).2. Сварное соединение испытывается на прочность по схеме одноосного растяжения. Прочность сварных соединений составляет 92 О; от прочности основного материала (табл. 2).Герметичность сварных соединений определяется следующим образом. Сваренный 5 образец погружается в сосуд с водой.Через штуцер внутрь изделия закачивается с помощью компрессора воздух. Внутри изделия создается давление 2 атм. По наличию пузырьков воздуха в сосуде определяется имеет ли место утечка воздуха через сварной шов.По традиционной схеме сварки герметичность образцов нарушается при давлении 0,8 атм внутри изделия.В образцах, сваренных по предлагае мому способу, герметичность сохраняетсяпри давлении внутри изделия до 2,2 атм.Формула изобретенияСпособ стыковой ультразвуковой сварки деталей из полимерных материалов, включающий сдавливание соединяемых деталей статическим давлением и ввод в зону соединения тангенциальных ультразвуковых колебаний со стороны одной из деталей, 25 отличающийся тем, что, с целью повышения прочности сварного соединения за счет интенсивного перемешивания расплава, одновременно с вводом в зону соединения тангенциальных ультразвуковых колебаний со стороны одной из деталей осуществляют ввод ультразвуковых колебаний, нормальных к плоскости соединения, со стороны второй детали.со О л л оч сч со М л л- Ч Чл8и о ф х х Ф а лй мЧ до л л Й 0(б Ю О ф х о Ю Ю Я Ж о о о о л л О л О со - СО хххх оало л л л л МЧ Ч Ч Л со О. Л- СО Ло л л о ц 1 о олЛСОЛ Чл 0 л Лч в о оо оо о л л О л 0 СО л-ф хххх оооо лллл о ч ч о оооо ч о ч о л ч о ч м м м оо чт ММ О СО МЧ Ч Ч М ооляО 1 сО 3ОЧОЧЧ Ч Ч ЧхСоставитель Н. ЕлисееваРедактор С. Патрушева Техред И. Верее Корректор М. СамборскаяЗаказ 5934/16 Тираж 535 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москв а, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101