Способ сварки экструдированных фторопластовых пленок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) О 1) 5/08// В 7:00 151) нстит т а пласт 8,СР978. ИРО- вклю у нагреинст- ленок их ул ова -121) 3820458/23-05(54)(57) СПОСОБ СВАРКИ ЭКСТРУВАННЫХ ФТОРОПЛАСТОВЫХ ПЛЕНОК,чающий размещение пленок междтыми опорой и ультразвуковымрументом, контактный нагрев пс одновременным введением в нразвуковых колебаний и деформ нием зоны соединения, о т л и.ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности сварного соединения,перед размещением пленок между опорой и ультразвуковым инструментом на,зону шва со стороны ультразвуковогоинструмента накладывают полосу материала, по толщине и составу идентичного свариваемому, с направлением ориентации, перпендикулярнымориентации материала свариваемыхпленок,и шириной, равной 0,6-0,8 ширины рабочей поверхности ультразвукового инструмента, а деформирование зоны соединения осуществляют до достижения соединением суммарной толщины свариваемых пленок,при этом температуру ультразвуковогоинструмента и опоры поддерживаютравной 0,8-0,9 температуры плавленияматериала пленок.30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к сварке пластмасс, а именно к способам сварки экструдированных фторапластовых пленок, в частности, толщиной свьппе 150 мкм.Целью изобретения является павы - шение надежности сварного соединения. за счет исключения утонения пленок в зоне соединения, а также исключения волн и складок, образующихся из-за усадки плейок в зоне шва в процессе формирования соединения, поскольку пленки из плавких модификаций фторопластов, получаемые методам экструзии, имеют существенную анизотропию свойств в направлении, параллельном и перпендикулярном их экструзииНа фиг.1 изображен начальный момент сварки, когда ультразвуковой инс.трумент касается полосы, наложенной на основной материал, лежаший на опоре; на фиг.2 - момент завершения процесса сварки и образования сварного соединения; на фиг.3 и 4 рекомендуемые варианты укладки основного материала и присадочнай полосы с указанием направления экструзии.Способ сварки экструдираванных ,фторопластовых пленок заключается н следующем.Снариваемые пленки 1 укладывают внахлест, закрепляют на них полосу 2 присадачного материала, после чего размещают между ультразвуковым инструментом 3 и опорой 4, нагретыми до температуры, равной 0,8-0,9 температуры плавления сваринаемага материала, осуществляя ими контактный нагрев пленок. Одновременно осуществляют деформирование зоны соединения, прикладывая сварочное давление через ультразвуковой инструмент 3, нвад ультразвуковых колебаний и протяжку свариваемых пленок 1 с присадочной полосой 2. Полоса 2, накладываемая на пленки 1, по толщине и составу идентична сваринаемым пленками и имеет направление ориентации, перпендикулярное ориентации материала пленок 1.При сварке пленоквдоль ориентации основного материала (фиг,3) его усадка идет вдоль ориентации, а усадка материала наложенной полосы 2 идет перпендикулярна усадке оснрвного материала препятствуя тем самым осадке основного материала.Визуальный контроль швов показывает,что устраняются валнистасть оснавнага материала и утанение сварного шва, падрезы шва.При сварке пленок 1 поперек ориентации основного материала (фиг,4)усадка основного материала идет кцентру шва. Стягиваясь, материалобразует наплывы, приводящие к подрезам шна. При введении накладки 2 сориентацией, перпендикулярной ориентации основного материала, усадкаматериала присадачной полосы 2 идетв направлении, перпендикулярном иаправлению усадки основного материала,иирину накладываемой полосы 2выбирают равной 0,6-0,8 ширины рабочей поверхности ультразвукового инструмента 3, исходя из условия сплавления ее крамак с основным материалаМ(сагласно экспериментальным данным).,Температуру ультразвуковогоинструмента 3 и опоры 4 выбирают равной 0,8-0,9 температуры плавленияматериала пленок, исходя из условия исключения повышения температуры в зоне сварного соединения выше температуры деструкции материала. При значениях температуры ультразвукового инструмента 3 и опоры 4ниже указанного интервала не проис. ходит расплавления материала пленок. При этих значениях температуры можно добиться расплавления основного материала павьппением мощности ультразвуканых колебаний, но при этом происходит разрушение материала.юСДефармиранание зоны соединения осуществляют да достижения суммарной толщины свариваемых пленок 1.П р и м е р 1, фтаропластовыепленки толщиной 200 мкм снаринают при следующих параметрах режима сварки; температура ультразвукоо вага инструмента и опоры Т = 260 С, время сварки Р = 60 с, сварочное давление Р = 0,3 МПа, частота ультразвуковых колебаний 1 = 20,5 кГц, амплитуда колебаний А = 10-15 мкм. Ориентация материала накладываемой полосы выбрана параллельной ориентации аснавнага материала. Для испытаний из сварного изделия вырезают образцы, Прочность соединения образцов, выполненных до предлагаемому способу, по сравнению с прочностью образцов, выполненных сваркой па известному спо собу, возрастает при расслаивании с 40 до 44,3 Ж, при сдвиге - с 70 до 75,57.П р и м е р 2. Фторопластовые пленки толщиной 200 мкм сваривают при указанных режимах, однако ориентация материала накладываемой полосы выбрана перпендикулярной ориентации основного материала.Прочность соединений по сравнению с контрольными образцами возрастает при расслаивании с 40 до 487, при сдвиге - с 70 до 867.Осуществляют также сварку фторопластовых пленок с различным отношением ширины накладываемой полосы 2 к ширине рабочей поверхности ультразвукового инструмента 3 и различной температурой ультразвукового инструмента и опоры, исполь 212839зуя накладываемую полосу 2 как с параллельным, так и с перпендикулярным направлением ориентации материала полосы по отношению к ориентации материала свариваемых пленок.Сварку образцов производят при следующих постоянных параметрах режима сварки: температурасварки Т = 320 С, время сварки о = 60 с,. сварочное давление Р, = О,Э МПа, частота ультразвуковых колебаний- 20,5 кГц, амплитуда колебаний А = 10-15 мкм.Прочность при испытании на растяжение основного материала пленок240 кГс/см . Ширина рабочей поверхуности ультразвукового инструмента иопоры 6 мм,Результаты испытаний приведены 211 в таблице.1 о о 1 ХХ 1 фаЭ Р 311С 4Е ОО О,с 1о хХ О,ф 1охо1х1 ЭС 41 С,оХ 1 фх цо оаИ 1.1 ХЫ О о л Фх Э ф ХЭОО Р 1 ЕР ф С 4хх ах о С 4 о о О СЬ о сч С 4 о ЭО сРх е хх осэх о о х х Ц о о Х ю о о х о аохххах. Х 1;ХЭРСО НодРО,Хижоэх Э Н 10 ф х.- э ох ххххх 1 о Э х х э х х Ц Э о Ю 12 2839 Ю о л л м Г 1 ххэохО Хх ЭЦо э фО од О О л а м м о о о с 4 О СЬ СЧс 4 СЧ Ш л СО С о М о ОЭх ОхЭ Эхх йр е сч лоо о о мсчо о л лф ол ооО . ал л Д с о и м Мо О ф сО О. 1 о1 еооХ о С Э 1 ащо хфх н аФ сЧ сЧ о е со х ф ЭО о 1 ь а 3 фО, щ с о ю х и ахо 1 ф,ох хоэ - ох Ф 1;а с о хЭ О Фхе эЭЕЭВцавоф цх Эоха 1е е Р а о О о о А5 х х :то э х х э О,о е О О О О О О О О с сс1ВВ л В В Ф Фю о л о О Ю Ю сЧ о о о о . о о о о о о оо О О сЧ О сЧ О О сЧ О сЧ С .Оъ сч сч м СЧ СЧ СЧ Мщ сЧ сЧ счэо хХ 0)О э а о ю з о эХ Охэ эхх оуп сч о оал л ло о - г л ао о Ь о 1 о Ж о э л аЭ Ф 1: эх.хйэ;фооа а а 1 х э Х О х н э э хх я Ц а э а о о о с эХ Охэ эо хх йа р ь оэ оо счо о л Г о о э а 0 э л1оо афх х нэхох а х йо эс хщ ох эа ихХцэ ао х хнах в о а"оФе охэа юИ6х а Щхэ охбла дн ао охх о о о О оЯ х у о х й а 63 о х о 1 х х а о р х 1 ХЮ51 фХ ва хЭ 611 ЦЮ Ой о(бо аЬоХ 1 ав 1 1ох 1 Оо1хн эо ьо хх Вх цо оаСхх а х о х- о аФэо хаэваоюанхохалоэю Х эо а 0 а о о о о л л л л л лСЧ гЧ Р) Р) Р 1 Р Ц о о с 1 о о о с о о о о СЧ Сь 4 0 а СЧ СЛ СЧО О СЧ рГ 4 с 4 (Ч Р 1 .щ гц гц с 4 сЧ1 1ООэ-О 0,оххх(,Э Х цо аах юи х о э х (.И 0 ф3 щ.о Х эх х ад 1 х а х Н11О(О1 и во.хэхах 6 фх (. хнхоо эх эо а цхох х х 0 Х (э.ф Э Э (:( Ю о с сз о Э х Ох (- Э ЭххЦ ЮЭО Оо о ю о М сЧ п а Э Эь л а сЧ с сЧ ЭФ1212839 ВНИИПИ Заказ 708/26 Тираж б 40 Подписное Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,роек тная,