УЛЬТРАЗВУКОВАЯ СВАРКА

Ультразвуковая сварка является промышленным методом соединения термопластов и уже давно заняла положение экономически оправданного способа сварки. Главным инструментом ультразвуковой сварки являются искусственные механические колебания, которые прикладываются к зоне контакта свариваемых деталей и преобразовываются в тепловую энергию. В результате таких процессов достигается диффузия молекул, и границы между свариваемыми деталями стираются.

В процессе ультразвуковой сварки одна деталь совершает колебательные движения по отношению к другой детали за счет работы вибрационной группы. Вибрационная группа состоит из преобразователя и бустера, к которому крепится сварочный инструмент - волновод.

Волновод обеспечивает трение между деталями, которые в свою очередь становятся источником генерации тепла. Таким образом, происходит плавление материалов и их последующая сварка.

Ультразвуковой генератор вырабатывает электрические колебания УЗ частоты в диапазоне 18—50 Кгц. Sirius Electric производит системы с частотами 20 - 30 - 36 - 40 кГц. Преобразователь, который также называется конвертором или трансмиттером, преобразовывает электрические импульсы в механическое движение. Бустер (или усилитель механических колебаний) передает механические колебания с преобразователя на волновод, который в свою очередь контактирует с заготовкой. Для обеспечения надлежащих условий ввода механических колебаний и создание тесного контакта свариваемых поверхностей прикладывается давление между волноводом и опорой. В зависимости от назначения волновод может быть изготовлен из различных материалов и повторять форму заготовки.

Одним из наиболее важных факторов для ультразвуковой сварки является геометрия свариваемых поверхностей. Общепринято различать ультразвуковую сварку «близкого поля» и «дальнего поля». Это разграничение относится к расстоянию от волновода до плоскости соединения деталей. В случае сварки в «ближнем поле», плоскость соединения деталей находится близко к контактной поверхности волновода, как правило, до 6мм, и наоборот, при сварке в «дальнем поле» расстояние между поверхностью волновода и плоскостью сварки превышает 6 мм.

ВИБРАЦИОННАЯ СВАРКА

Вибрационная сварка является другим методом, который подразумевает генерацию тепла за счет трения. Увеличение температуры в заданной точке, необходимое для плавления материала, достигается за счет трения одной детали о другую. На деталь, которая совершает колебания, оказывается давление, которое необходимо для обеспечения контакта свариваемых деталей и последующей сварки.

Данная технология позволяет создавать герметичные и механически прочные сварные соединения за временной цикл, равный всего нескольким секундам. Вибрационная сварка применяется, главным образом, в тех случаях, когда необходимы короткие временные циклы, а соединяемые детали слишком велики для того, чтобы использовать ультразвуковую сварку. Однако поскольку процесс требует относительно плоских поверхностей соединения, для некоторых практических случаев вибрационная сварка не подходит. Данная технология является альтернативой ультразвуковой сварке.

Вращательное движение создается при помощи основного электродвигателя. Используя панель управления, оператор оборудования может задавать частоту оборотов электродвигателя.

Вал электродвигателя имеет особую геометрическую форму в виде эксцентрика, что обеспечивает преобразование вращательного движения в колебания.

При вибрационной сварке необходимо внимательно оценивать размеры деталей (в особенности в местах соединения). Компания Sirius Electric обеспечивает сварные соединения, для различных специальных задач, и учитывает при этом качество сварки и эстетический вид конечных изделий. Проектирование оборудования для вибрационной сварки требует взаимодействия с конечным пользователем для тщательного изучения всех технологических вопросов, касающихся как материалов, так и форм соединяемых деталей.

Производство машин для вибрационной сварки в полном объеме налажено на заводе Sirius Electric в г. Виджевано.

СВАРКА НАГРЕТЫМ ИНСТРУМЕНТОМ

Сварка нагретым инструментом производится путем оплавления деталей из термопластов в зоне непосредственного контакта с нагревательным инструментом. Нагревательный инструмент изготавливается в соответствии с формой свариваемых заготовок. Нагрев и регулировка температуры инструмента осуществляется в диапазоне от 250 до 350° C. Современные элементы управления (терморегуляторы, датчики, термопары) позволяют точно контролировать температуру сварки. Данный параметр является одним из основных в технологии сварки. Другим важным параметром является контроль усилия, создаваемого при сварке. Усилие оказывается пневматической либо гидравлической системой.

Перед сваркой нагретым инструментом две заготовки фиксируются в оснастке. Цикл сварки осуществляется в автоматическом режиме без участия оператора, который предварительно устанавливает время нагрева и время охлаждения под давлением.

Для получения качественного сварного соединения все технологические паузы, связанные с перемещением элементов оснастки и нагревательного инструмента, должны быть минимальными по времени. Соединение считается качественным, если готовые изделия проходят тест на герметичность и сварочные швы соответствуют требованиям визуального контроля.

Машины для сварки нагретым инструментом находят применение в различных отраслях промышленности при производстве бытовой техники, в автомобилестроении, в химической промышленности и др.

Производственная линейка машин для сварки нагретым инструментом компании Sirius Electric включает две модели: «Basic» и «Linear». Основными особенностями модели «Basic» является простота эксплуатации, а также оптимальное соотношение цены и качества. Машина уникальна в своем роде и является портативным настольным аппаратом.

Модель « Linear» подходит для сварки заготовок средних и крупных размеров.

Данная модель может быть укомплектована гидравлическим силовым блоком для создания давления сварки.

В линейке машин для сварки нагретым инструментом компания Sirius Electric производит также и специальные машины в соответствии с техническими заданиями заказчиков.

FRICTION WELDING or SPIN WELDING

Сварка термопластов трением осуществляется посредством оплавления контактирующих поверхностей свариваемых деталей, при этом механическая энергия преобразуется в тепловую непосредственно в зоне контакта заготовок. Режим процесса подбирается так, чтобы в течение нескольких секунд трущиеся поверхности деталей нагрелись до необходимой температуры. Затем вращательное движение трущихся поверхностей прекращается в течение 0,5 секунды, и создается давление обеспечивающее сварку. Процесс заканчивается естественным охлаждением готового изделия под давлением.

В результате местного разогрева сварка трением не вызывает отрицательного влияния на свойства материалов в зоне сварки, поэтому такие соединения имеют хорошие механические свойства. Сварка трением обеспечивает высокий КПД процесса. Это объясняется тем, что выделение тепла происходит строго локально, непосредственно на поверхностях свариваемых деталей. Во всех других сварочных процессах большое количество теплоты теряется при подведении её к деталям в результате нагрева большего объема материала, чем это необходимо для сварки. Важное преимущество сварки трением — высокая производительность и возможность легко автоматизировать процесс.

При сварке трением необходимое тепло генерируется за счет вращения шпинделя электродвигателя, и создаваемого давления. Данная технология чаще применяется для сваривания заготовок цилиндрической формы.

Машины для сварки трением производства компании Sirius Electric оснащены микропроцессорами для управления циклом сварки. Программное обеспечение позволяет устанавливать и контролировать параметры сварки, такие как время, амплитуду, крутящий момент и угол остановки шпинделя. Конструкция стандартных сварочных машин позволяет обеспечить высокое качество сварки.

Компания Sirius Electric производит специальные сварочные машины, спроектированные для решения нестандартных задач, связанных со сваркой пластмасс. Необходимо выделить исключительную важность взаимодействия изготовителя и конечного пользователя при изготовлении специализированного сварочного оборудования.

Все станки для сварки трением оснащаются редукционным клапаном для управления усилием, оказываемым на заготовку. Применение данной технологии позволяет достигать качественного соединения деталей, но при этом форма заготовки (детали) в зоне сварного шва должна проектироваться совместно с Заказчиком.