Способ ультразвуковой сварки деталей из термопластичных полимерных материалов

Я ТЕ ОБ САНИЕ СВИДЕТЕЛ У К ковой сварки дета полимерных матер стойких прокладо термореактивных Толщину их опреде одоп = (2 п 1 + 1) ( -1 леи из термопластичных иалов в качестве теплок используют детали из полимерных материалов, ляют из соотношений л. М 26 итехнически орный, И .Б,Березнев институтВ.Мозговой,и В.С.Усовчи),доп мм;Г 2(088,8)видетельство29 С 65/08,и др. СваркаХимия, 1976 СССР981,пластмасс уль, с,83 - 84, 98; а прокладки межд 2 у волдеталью, мм; гдоп -толмежду опорой и нижней толщина верхней и нижтственно, мм; 4 - длина е свариваемых деталей, лны в материале проклаициент кратности нечетны волны в свариваемых 2, ,); п 2 -коэффициент ны волны в свариваемых бочими поверхностями волновода и о и свариваемыми деталями 1 и 2 устан вают теплостойкие прокладки 5 и 6 со ственно. Таким образом, де оказываются между прокладками, ко являются дополнительными элемента наращивают детали 1 и 2 по толщи качестве дополнительных элементов кладок) используют детали из терм тивных полимерных материалов. Все д устанавливают соосно одна другой, Пр дывают к ним сварочное давление и п скают ультразвуковые колебания (У вар йс пол пластны произ- варновышение качества обра проареак- етали рки деталеи ых материам образом. размещают 4. Между раик ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(53) 678.029,438 (56) Авторское с М 979140, кл, ВВолков С.С. тразвуком, - М,(54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОИ СВАРКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к сварке пластмасс, а именно к ультразвуковой сварке деталей из термопластичных полимерных материалов. Цель - повышение производительности процесса и качества сварного соединения. Для этого в способе ультразвуИзобретение относится кмасс, а именно к ультразвуковталей из термопластичныхматериалов,Цель изобретения - поводительности процесса иго соединения,На чертеже схематично изцесс сварки деталей,Способ ультразвуковой свиз термопластичных полимерлов оСуществляется следующиСвариваемые детали 1 имежду опорой 3 и вол новодом 2 доп = 2 п 2 ( -1 2 Где одоп толщин новодом и верхней щина прокладки деталью, мм; 11. 12 - ней деталей соотве волны в материал мм; одоп - длина во док мм п 1 - коэфф ному числу 1/4 дли деталях (п 1 = О. 1 кратности 1/2 дли деталях (п 2=1,2,3,) тановленным режимом сварки,поры авли- тветтали орые ми и не. В (По известной собственной частоте сварочной головки (т), скорости распространения УЗК (с) в материале свариваемыхдеталей и дополнительных элементов определяют длину волны, распространяющейсяв материале свариваемых деталей и дополнительных элементах по формулеЛ=,Учитывая то, что пучность напряженийнаходится на расстоянии 1/4 или 3/4 длины, волны от места ввода колебаний в сварива. емые детали, и толщину свариваемых дета лей, определяют размеры дополнительныхэлементов по формуле1одоп = (2 п 1 + 1) (4 - у). Лдоп,1 бг 1 годоп = 2 пг ( ) Лдоп2 л 1где г 1 и Ь - толщина верхней и нижнейсвариваемых деталей, соответственно, мм;1 доп - толщина прокладки между вол новодом и верхней свариваемой деталью,мм;1 доп - толщина прокладки между опо 2рой и нижней деталью, мм;Л 1 - длина волны в материале свариваемых деталей, мм;Лдоп - длина волны в материале дополнительных элементов (прокладок), мм;и, - коэффициент кратности нечетномучислу 1/4 длины волны в свариваемых деталях (п 1=0,1,2);пг - коэффициент кратности 1/2 длины.волны в свариваемых деталях (пг=:1,2,3.);Значения коэффициентов п 1 и пг зависят от толщины свариваемых деталей и приведены в табл.1 и 2.П р и м е р. Детали, изготовленные изпластика АВС, длиной 6-12 мм и юг=45 ммсваривались ультразвуковой сварочной головкойс собственной частотой 1=19,7 кГц. Дополнительные элементы изготовлены из те иореактивного материала - текстолита.Из справочных данных установили скорость распространения УЗК в пластике АВС и текстолите: Сдвс=2100 м/с; Тт=ко,=1800 м/с.Определили длину волны в пласике и гекстолите по формулеЛ.=Х1800 10Л 1 = 19700 = 90 мм;210010доп = 19700 Длину верхнего дополнительного элемента определили по формулеодоп = (201 + 1)(д - я-) Лдоп1 б5 1Учитывая, что 11 ( - Л 1, приняли п 1=0.одоп = (1/4 - ,Лдоп = 12,6 мм11)Длину нижнего дополнительного эле мента определили по формулеодоп = 2 пг (р - - - )Лдоп1 б1Учитывая что Ь- Л 1 приняли п=1,215 г ггодоп = 2(1/2 -Лдоп = 16,2 мм.1)Свариваемые детали и дополнительныеэлементы установили между опорой и волноводом, создали статическое усилие сварки Р,9=0,1 МПа, пропустили УЗК с частотой1=19,7 кГц.Контроль качества сварного соединения осуществляли визуально и по прочностина растяжение, Данные сведены в табл,3,Прочность сварного шва при сварке сдополнительными элементами составила70,В от прочности основного материала,трещин, непроваров, деформаций не обнаружено.Формула изобретенияСпособ ультразвуковой сварки деталейиз термопластичных полимерных материалов,включающий размещение свариваемыхдеталей между опорой и волноводом с уста новкой между их рабочими поверхностямии деталями теплостойких прокладок, приложение к деалям статического сварочногодавления и пропускание ультразвуковых колебаний, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что; с 40 целью повышения производительности процесса и качества сварного соединения, в качестветеплостойких прокладок используют детали изтермореактивных полимерных материалов, толщину которых определяют из соотношений1 Ь 1одоп = (2 п 1+1) (4 - у), Лдоп,мм;.гдоп =,2 пг ( -) Лдоп,мм;где одоп - толщина прокладки между 50 волноводом и верхней свариваемой деталью, мм;годоп - толщина прокладки между опорой и нижней деталью, мм;11 и 1 г - толщина верхней и нижней деталей, соответственно, мм;Л - длина волны в материале свариваемых деталей, мм;Лдоп - длина волны в материале прокладок, мм;5 1662867 Твбл и ца 1 1/4 Л 1- 3/4 Х 1 3/4 Л - 5/4 Л 0 Таблица 2 1/2 Л 1- А 1 Л/2 Л 0-1/2 Л,1 Ег п 2 Таблица 3 п - коэффициент кратности нечетному числу 1/4 длины волны в свариваемых деталях (п 1=0,1,2".) пг - коэффициент кратиауеи 1/2 длины волны в свари ваемых деталях п 2=1,2,3 .),1662867 Составитель М.Елисеевактор М.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор Т.Мале Заказ 2230 Тираж 392 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Т СССР иэводственно-издательский. комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина, 101