ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Примеры технологических процессов сварки фторопластов из "Сварка фторопластов " Опыт работы с ультразвуковыми преобразователями маг-нитострикциопного типа показывает, что для устойчивого управляемого излучения преобразователем ультразвука на резонансной частоте с амплитудой, достаточной для осуществления сварочных процессов, ультразвуковой инструмент не должен иметь просверленных отверстий и других нарущений сплошности, а также съемных наконечников нерасчетной (произвольной) длины. Эти требования особенно важны в условиях термоультразвуковой сварки фторполимеров, когда температура инструмента в процессе сварки достигает 400°С. [c.56] Рациональным способом совмещения контактного нагрева с ультразвуковым воздействием является радиационный или индукционный нагрев ультразвукового инструмента стандартной расчетной формы и его опоры с передачей этого тепла контактным способом свариваемым деталям. [c.56] В качестве рабочего элемента конструкций нагревателей радиационного типа может быть применена электроспираль сопротивления, нихромовая полоса или лента из других высокоомных сплавов. Такие нагреватели просты в изготовлении, заданную температуру можно поддерживать, изменяя напряжение их питания или путем отключения напряжения блоком регулирования температуры. В целях повышения надежности работы электрической спирали напряжение ее питания обычно должно быть пониженным (24-36 В), при этом диаметр проволоки спирали выбирают в пределах 0,8-2 мм (рис. 4.1). [c.56] Со стороны, обращенной к ультразвуковому инструменту, устанавливают экран из хорошо проводящего тепло материала. [c.56] Для поддержания температуры инструмента постоянной в заданных пределах при сварке по схеме напротяг нагреватель должен обладать достаточной температурной инерцией, т.е. должен быть массивным. В противном случае температура инструмента при непрерывной сварке вследствие постоянного контакта инструмента со все новыми слоями свариваемого материала снижается, что отрицательно сказывается на качестве сварного соединения. Электрическая мощность нагревателя рассчитывается по теплоемкости материала и его теплосодержанию, определяемому температурой сварки и объемом разогреваемого материала. [c.57] С одной или двух сторон вращающегося опор-ного ролика (рис. 4.3). Кольцевые же нагреватели для сварки фторопластовых трубопроводов выполняют в виде расположенного по окружности трубы набора прямолинейных стержней, подвижно соединенных между собой. [c.58] При сварке пленочных плавких фторопластов возможно также применение нагревателей в виде нихромовой полосы с поперечным сечением, обеспечивающим ей сохранение жесткости в процессе работы в нагретом состоянии. Полосу помещают между рабочим торцом ультразвукового инструмента и свариваемой деталью, передавая к зоне соединения и ультразвуковые колебания, и сварочное давление от инструмента. Такие нагреватели надежны в работе, однако требуют тщательного экспериментального подбора напряжения питания в зависимости от скорости сварки (рис. 4.4). [c.58] Ультразвуковая сварочная головка (рис. 4.5) включает магнитострикционный преобразователь 1 из никеля или железокобальтового сплава пермендюра толщиной 0,15-0,2 мм, трансформатор упругих колебаний 2, обычно выполняемый из стали с достаточно высокими упругими характеристиками (например, сталь ЗОХГСА, 40Х и др.), ультразвуковой сварочный инструмент-волновод 6 ножевого типа. В плоскости с нулевым смещением трансформатора упругих колебаний 2 располагают диафрагму 3, с помощью которой вся акустическая система крепится к корпусу 4, выполняемому в виде охлаждающего бачка и жестко связанного с силовыми элементами сварочной установки. Диафрагма, как правило, выполняется заодно с трансформатором упругих колебаний, а ее расположение рассчитывают по специальным формулам для избежания акустических потерь. Магнитострикционный преобразователь соединяют с трансформатором упругих колебаний путем пайки твердыми припоями (ПСр-40, ПСр-45) либо склеивают эластичными термостойкими клеями. На стержнях преобразователя укладывают электрическую обмотку с рассчитанным числом витков. [c.58] Резонансная длина преобразователя Ь, рассчитанная по приведенной выше формуле, составила 12,2 см. [c.59] Звеном, соединяющим магнитострикционный преобразователь с рабочим инструментом-волноводом, является трансформатор упругих колебаний, который служит для передачи колебаний инструменту-волноводу, а также для согласования параметров преобразователя и волновода. [c.59] Примечание, о изменяющаяся сторона волновода, /)-не изменяющаяся. [c.60] Установка УСМ-45 для сварки пленочного фторопласта. [c.60] В состав установки (рис. 4.8) входят сварочный узел 3, механизм перемещения сварочного узла й создания сварочного давления 9, механизм перемещения свариваемого материала в виде опорного ролика с приводом 8, блок управления 6, сварной каркас 10. Акустический узел состоит из магнитострик-Щ10НН0Г0 преобразователя из никеля с рабочим сечением пакета, обеспечивающим выходную мощность до 1,5 кВт, и трансформатора упругих колебаний, выполненного из стали 40Х. Узел снабжен сварочными инструментами с различными коэффициентами усилия. [c.61] Механизм перемещения сварочного узла и создания сварочного давления (рис. 4.9) представляет собой рычажно-пружинный механизм, обеспечивающий плавное регулирование сварочного давления в пределах от О до 500 Н. Основными узлами механизма являются подвижная штанга 1, направляющая втулка 3, пружины 2 и 4, педаль подъема 6 и стойка рамы 5. При опущенной педали 6 сварочный узел, связанный жестко с подвижной штангой 1, под действием своего веса и пружин 2 W 4 перемещается вниз до соприкосновения сварочного инструмента со свариваемыми деталями или опорной установкой. Сварочное усилие при этом представляет собой результирзтощую действия веса подвижной части механизма и действия пружин. [c.62] Механизм перемещения свариваемого материала (рис. 4.10) представляет собой опорный ролик 5, снабженный нагревательным элементом 6, неподвижно закрепленным на каркасе, а также приводом в виде закрепленного в подшипниках вала 4, связанного посредством шестерен 1 с электродвигателем-редуктором 2. Электродвигатель постоянного тока позволяет регулировать скорость вращения опорного ролика в широких пределах. Для регулирования температуры в контакте с поверхностью ролика установлена хромель-копелевая термопара. [c.62] Блок управления обеспечивает поддержание в заданных пределах температуры нагревательных элементов, скорости перемещения свариваемого материала, а также параметров процесса ультразвуковой обработки зоны соединения во время сварки. [c.62] Конструкция крепления сварочного узла позволяет осуществлять сварку наклонным инструментом, обеспечивая возможность ультразвуковой сварки металлизированных пленок. [c.63] Установка У СМ-46 для сварки листового фторопласта-4. Сварочная установка УСМ-46 предназначена для термоультразвуковой сварки листов фторопласта-4 встык со скосом и без скоса кромок [3] при непосредственном действии ультразвуковых колебаний на соединяемые поверхности в процессе их разогрева от температуры плавления кристаллической фазы до температуры сварки. [c.63] На сварном каркасе корпуса установки 5 (рис. 4.11) установлены подвижные платформы, снабженные пневмоприводами, прижимами и двумя парами нагревательных элементов I. В средней части каркаса размещена ультразвуковая сварочная головка 2, которая снабжена электроприводом для перемещения ее по направляющим 3. Внутри каркаса размещены элементы пневмопривода и электрической схемы управления установкой. [c.63] Нагревателями служат прямолинейные трубчатые электронагреватели (ТЭН), заключенные в стальную оболочку с каналом охлаждения. На одной из свободных плоскостей нагревателей закреплены термопары, электрически связанные с регулятором температуры, в качестве которого используют автоматический регулирующий потенциометр КСП-4, размещенный в нижней части каркаса. Крепление и конструкция нагревателей позволяют выполнять сварку стыковых и угловых соединений листового фторопласта-4 длиной до 350 мм. [c.63] Вернуться к основной статье