المراحل الأربع للحام بالموجات فوق الصوتية
في العقود الأخيرة ، مع التطبيق الواسع النطاق للبلاستيك والمواد المركبة في الإنتاج الصناعي والحياة اليومية ، بالإضافة إلى التطور السريع لصناعة الإلكترونيات وظهور محولات طاقة جديدة عالية الطاقة ، تتميز آلات لحام البلاستيك بالموجات فوق الصوتية بالبلاستيك سرعة اللحام السريعة ودرزة اللحام. لقد تم استخدام مزايا الجودة الجيدة والتشغيل الآلي السهل والملاءمة للإنتاج الضخم على نطاق واسع وأصبحت أكثر طرق اللحام البلاستيكية شيوعًا.
1. مبدأ وعملية اللحام بالموجات فوق الصوتية
المبدأ الأساسي لآلة لحام البلاستيك بالموجات فوق الصوتية هو استخدام الاهتزاز الميكانيكي للتردد بالموجات فوق الصوتية (التردد 10 ~ 70 كيلو هرتز ، السعة 1 ~ 250 ميكرومتر) للعمل على الأجزاء البلاستيكية ، مما يتسبب في التسخين المحلي تحت الضغط (يرجع التسخين إلى التأثير المشترك للسطح و الاحتكاك الجزيئي) والنتيجة) والذوبان لتشكيل اللحام. تنقسم عملية اللحام بالموجات فوق الصوتية إلى 4 مراحل:
المرحلة 1: يلامس رأس اللحام الجزء ويضغط ويبدأ في الاهتزاز. تعمل حرارة الاحتكاك على إذابة الأضلاع الموصلة للطاقة ، ويتدفق الذوبان إلى سطح المفصل. مع انخفاض المسافة بين الجزأين ، تبدأ إزاحة اللحام (انخفاض المسافة بين الجزأين بسبب تدفق الذوبان) في الزيادة. تزداد إزاحة اللحام بسرعة في البداية ، ثم تتباطأ عندما تنتشر قضبان توجيه الطاقة المنصهرة وتتلامس مع سطح الجزء السفلي. في مرحلة احتكاك الحالة الصلبة ، تتولد الحرارة بسبب طاقة الاحتكاك بين السطحين والاحتكاك الداخلي في الجزء. يؤدي تسخين الاحتكاك إلى تسخين مادة البوليمر إلى درجة انصهارها. تعتمد القيمة الحرارية على وتيرة العمل والسعة والضغط.
المرحلة الثانية: تؤدي زيادة سرعة الانصهار إلى زيادة إزاحة اللحام والتلامس بين أسطح الجزأين. في هذه المرحلة يتم تكوين طبقة رقيقة منصهرة ، ويزداد سمك الطبقة المنصهرة بسبب التسخين المستمر. يتم توليد الحرارة في هذه المرحلة عن طريق التبديد اللزج.
المرحلة الثالثة: سمك طبقة المحلول في اللحام يبقى دون تغيير وبتوزيع ثابت لدرجة الحرارة ، يحدث ذوبان ثابت
المرحلة 4: بعد وقت محدد أو الوصول إلى طاقة معينة أو مستوى طاقة أو مسافة معينة ، تنقطع الطاقة ، ويتوقف الاهتزاز فوق الصوتي ، وتبدأ المرحلة الرابعة. يتم الحفاظ على الضغط بحيث يتم ضغط جزء من الذوبان الإضافي خارج سطح الترابط. يتم الوصول إلى الحد الأقصى للإزاحة عندما يتم تبريد اللحام وترسيخه ، ويحدث الانتشار بين الجزيئات.
