Soudage plastique par ultrasons fait référence à l'utilisation d'équipements à ultrasons pour convertir l'énergie électrique basse fréquence en énergie électrique haute fréquence de 20 à 40 kHz. , la structure de la machine de soudage par ultrasons commune est illustrée à la figure 1. L'énergie de vibration est transmise de la tête de soudage à la pièce en plastique, et le frottement entre les pièces génère une grande quantité de chaleur pour faire fondre la surface de soudage de la pièce, ainsi soudure en un tout. La résistance du joint est proche de celle d'une seule pièce de matériau connecté et les performances d'étanchéité sont bonnes. Ces dernières années, avec l'application à grande échelle des plastiques et des matériaux composites, le soudage par ultrasons plastique a été largement utilisé en raison de sa vitesse de soudage rapide, de sa bonne qualité de soudure, de sa facilité d'automatisation et de son aptitude à la production de masse. Cependant, lors de l'utilisation d'une machine de soudage par ultrasons pour des opérations de soudage plastique, même si toutes les préparations sont suffisantes, l'effet de soudage est incohérent, un soudage insuffisant, un soudage excessif et d'autres phénomènes de soudage médiocres se produisent encore souvent.
Influence des matières plastiques sur le soudage par ultrasons
Le soudage par ultrasons ne peut pas souder tous les plastiques, ce qui est la plus grande limitation du soudage par ultrasons. Les plastiques peuvent être divisés en deux catégories : les thermoplastiques et les thermodurcissables. Les molécules thermoplastiques ont une structure linéaire ou ramifiée et peuvent être transformées en une pièce en plastique d'une certaine forme après chauffage, ramollissement et fusion, et peuvent conserver la forme après refroidissement. Ce processus peut être répété et réversible. Les thermoplastiques couramment utilisés sont le polyéthylène, le polypropylène, le polyamide (nylon) et le terpolymère acrylonitrile (A)-butadiène (B)-styrène (S) (ABS). Les plastiques thermodurcissables, quant à eux, subissent une réaction de réticulation lorsqu'ils sont chauffés et les chaînes principales des molécules sont liées chimiquement, devenant finalement une substance qui ne fond ni ne fond. D'après les caractéristiques des deux, le soudage par ultrasons ne convient qu'au soudage entre thermoplastiques, pas aux plastiques thermodurcissables. De plus, les charges (carbonate de calcium, fibre de verre, hydroxyde d'aluminium, etc.) et les additifs (ignifuges, plastifiants, lubrifiants, etc.) dans les matières premières plastiques ont un impact important sur le soudage par ultrasons.
1. Influence des paramètres de processus de la machine de soudage par ultrasons sur la qualité du soudage
Pour les machines de soudage par ultrasons, l'énergie de soudage est le produit de la puissance et du temps, et la puissance de soudage est le produit de la pression, de la vitesse de chute, de la fréquence et de l'amplitude. On peut voir d'après le principe de fonctionnement des ondes ultrasonores que la puissance réelle des ondes ultrasonores n'est pas grande, le temps de travail est court et la chaleur générée est limitée, de sorte qu'elle ne convient généralement qu'aux matériaux à faible point de fusion (inférieur à 400 °C). Selon les caractéristiques des plastiques sélectionnés, les paramètres de processus de la machine de soudage par ultrasons peuvent être efficacement ajustés pour obtenir l'effet de soudage idéal.
2. L'influence du soudage par ultrasons sur la qualité du soudage
Pendant le soudage par ultrasons, l'énergie ultrasonique explose instantanément, et il n'y a pas besoin de la vibration globale et de la chaleur de la soudure pendant le fonctionnement. Bien que le frottement de contact de surface de deux pièces soudées puisse générer de l'énergie thermique par frottement rapide, plus la zone de contact est grande, plus la dispersion d'énergie est grave et, finalement, la structure moléculaire du matériau de la face d'extrémité ne peut pas être détruite et fusionnée, c'est donc seulement nécessaire pour générer sélectivement de la chaleur au niveau de la pièce soudée. Lors du soudage par ultrasons, l'onde ultrasonore est transmise dans le plastique à la surface du joint avec l'angle conducteur d'énergie, où elle génère de la chaleur et soude. Par conséquent, la conception de la structure de la surface de soudage de la machine de soudage par ultrasons affecte la difficulté de soudage, l'apparence du lieu de soudage, la résistance du soudage et les performances d'étanchéité et d'étanchéité après le soudage.
La technologie de soudage plastique par ultrasons présente de nombreux avantages et est largement utilisée dans tous les domaines de la vie dans mon pays, et devient de plus en plus mature. Cependant, de nombreux paramètres doivent être contrôlés dans le processus de soudage, tels que le réglage des paramètres de processus de la machine à souder, la sélection des matériaux de soudage et la conception de la structure, qui ont tous un impact important sur l'effet de soudage, et ces effets ne sont pas linéaires. Dans la production quotidienne, il est nécessaire de mesurer l'effet de soudage de divers paramètres grâce à une analyse de test rigoureuse, afin d'obtenir la solution optimale, et en même temps d'améliorer l'adaptabilité des matériaux, d'explorer l'influence de divers paramètres de processus sur la qualité du soudage, et appliquer le soudage par ultrasons dans un champ plus large.