|
Conceptions de joint pour la soudure ultrasonore
Peut-être la facette la plus critique de la soudure ultrasonore est la conception commune (la configuration de deux surfaces de contact). Il devrait considérer quand les pièces à souder sont toujours dans l'étape de conception, et incorporé aux pièces moulées. Il y a un grand choix de conceptions de joint, chacune avec les configurations spécifiques et avantages. Leur sélection est déterminée par des facteurs tels que le type de plastique, géométrie de partie, conditions de soudure, usinage et capacités de moulage, et aspect cosmétique.
Joint plat avec le directeur d'énergie
Le joint plat avec le directeur d'énergie est la conception commune la plus commune utilisée comme moyen dans la soudure ultrasonore, et le plus facile de mouler dans une cloison. La caractéristique principale de ce joint est un petit 90" ou 60" arête formée triangulaire moulée dans une des surfaces de contact. Ce directeur d'énergie limite le contact initial à un secteur très petit, et focalise l'énergie ultrasonique à l'apex de la triangle. Pendant le cycle de soudure, l'énergie ultrasonique concentrée fait l'arête fondre et couler le plastique dans tout le secteur commun, liaison les pièces ensemble.
Pour les résines de facile-à-soudure (polymères amorphes tels que des ABS, le San, l'acrylique et le polystyrène) la taille du directeur d'énergie dépend du secteur à joindre. Les considérations pratiques suggèrent une taille minimum entre .008 et .025 pouce (.2 et .6 millimètre).
Il est plus difficile souder les polymères cristallins, tels que le nylon, les polyester, ocetal thermoplastiques, polyéthylène, polypropylène, et sulfure de polyphénylène, aussi bien que résines amorphes de la température élevée de fonte, telles que le polycarbonate et les polysulfones. Pour ces résines, les directeurs d'énergie avec une taille minimum entre .015 et, 020 pouces (.4 et .5 millimètre) avec un 60" ont inclus l'angle sont généralement recommandés.
Le 90" a inclus le directeur d'énergie d'angle que la taille devrait être au moins 10% de la largeur de jioint, et la largeur du directeur d'énergie devrait être au moins 20% de la largeur commune. L'image 1 (vers la droite) montre qu'un joint plat avec un 90" a inclus le directeur d'énergie d'angle. Avec les joints à parois épaisses, deux directeurs ou plus d'énergie devraient être employés, et la somme de leurs tailles devrait égaler 10% de la largeur commune.
Pour réaliser les joints hermétiques en soudant le polycarbonate des composants, il est recommandé qu'un 60" directeur inclus d'énergie d'angle devrait être conçu dans la cloison. La largeur de directeur d'énergie devrait être de 25% à 30% de l'épaisseur de paroi. L'image 2 (vers la droite) montre qu'un ioint de bout avec un 60" a inclus le directeur d'énergie d'angle. L'image 3 (vers la droite) montre comment les ports devraient être dimensionnés pour tenir compte de l'écoulement du matériel fondu du directeur d'énergie dans tout le secteur d'ioint.
Avec les assemblées dont les composants sont mode de thermoplastique identique, le directeur d'énergie peut être conçu dans l'un ou l'autre de moitié de l'assemblée. Cependant, en concevant des directeurs d'énergie dans des ensembles se composant d'un mode de pièce des copolymères ou des terpolymères, tels qu'un ABS, et une partie différente faite d'une homopolymère telle que l'acrylique, le directeur d'énergie devrait toujours être incorporé à la moitié de homopolymère de l'assemblée.
Joint d'étape avec le directeur d'énergie
Le joint d'étape avec l'annuaire d'énergie est illustré dans l'image 4 (vers la droite). Ce joint moule aisément, et fournit à un joint fort et bien aligné un minimum d'effort. Ce joint est habituellement plus fort qu'un joint plat étant donné des écoulements de la cette matière dans le dégagement vertical. Le joint d'étape fournit la bonne force dans le cisaillement aussi bien que la tension, et est souvent recommandée où le bon aspect cosmétique est exigé. En travaillant avec des meterials cristallins un directeur enegy d'angle inclus par 60° devrait être employé au lieu du directeur d'énergie d'angle inclus par 90°.
L'image 5 (ci-dessous) montre des variations de la conception de joint d'étape de base.
Joint de langue et de cannelure avec l'annuaire d'énergie
Le joint de langue et de cannelure avec le directeur d'énergie est illustré dans l'image 6(vers ladroite). Cejointest employéprincipalementpour lasoudure debalayage, l'emplacement d'individu despièces, et laprévention de l'éclairintérieurementetextérieurement. Ilfournit laplus grandeforceen esclavage destroisjointsdiscutéejusqu'ici.
Joint de cisaillement
Le joint de cisaillement du joint d'interférence représenté sur le schéma 7 est généralement recommandé pour de hauts-strenght joints hermétiques des parties avec les coins carrés ou les conceptions rectangulaires, particulièrement avec des résines cristallines.
Le contact initial est limité à un petit secteur qui est habituellement un renfoncement ou une étape dans l'un ou l'autre des pièces. Les surfaces de contact fondent d'abord. Pendant que les pièces télescopent ensemble, elles continuent à fondre le long des murs verticaux. L'action de enduit de ces deux surfaces de fonte élimine des fuites et des vides, faisant à ceci le meilleur joint pour les joints hermétiques forts.
Plusieurs aspects importants du joint de cisaillement devraient être considérés 1) la partie supérieure devraient être aussi peu profonds comme possible, 2) les murs externes devraient être bien soutenus par un gabarit de fixation, 3) la conception devrait tenir compte d'un ajustement de dégagement, et 4) un (a) d'entrée devrait être incorporé.
|
Dimension maximum de partie
|
Interférence (b)
|
|
Moins de 0,75"
(19 millimètres)
|
0,008" à 0,012"
(0,2 à 0,3 millimètres)
|
|
.75" à 1,50 »
(19 à 38 millimètres)
|
0,012" à 0,016"
(0,3 à 0,4 millimètres)
|
|
Plus considérablement que 1,50 »
(38 millimètres)
|
0,016" à 0,020"
(0,4 à 0,5 millimètres)
|
Le joint de cisaillement a besoin de des temps de soudure de l'ordre de 3-4 fois qui d'autres conceptions communes parce que de plus grandes quantités de résine sont soudées. En outre, un éclair sera évident sur la surface après soudure.
Joint d'écharpe
Le joint d'écharpe, illustré dans l'image 11, est généralement recommandé aux joints hermétiques de haute résistance sur des parties avec des conceptions circulaires ou ovales, particulièrement avec des résines cristallines.
Image : 11
Le joint d'écharpe exige que les angles des deux pièces soient entre 30' et 60' et soit à moins d'un et un demi- degré. Si l'épaisseur de paroi est .025" (0.63mm) ou moins, un angle de 60' est employé. Si l'épaisseur de paroi est .060" (1.52mm) ou plus, un angle de 30' est employé. Des angles intermédiaires sont recommandés pour l'épaisseur de paroi entre .025" et .060" (.063 et 1.52mm).
Une épaisseur de paroi minimum de .030" (0.76mm) au bord externe de l'écharpe est recommandée pour empêcher « l'éruption, » ou fondant clairement par le mur, pendant la soudure.
Le joint d'écharpe n'est pas dû utilisé généralement aux difficluties produits en maintenant la concentricité composante et les tolérances dimensionnelles. Cependant, ce joint est fortement recommandé quand l'épaisseur de paroi limitée excluent l'utilisation d'un cisaillement ou d'un joint modifié de cisaillement.
Un joint d'écharpe modifié est illustré dans l'image 12.
Suivant les indications du schéma 13, un puits d'instantané peut être incorporé dans le joint d'écharpe pour contenir le matériel fondu excédentaire produit quand les pièces sont soudées. La longueur du puits devrait être au moins égale à l'épaisseur en coupe de la pièce étant soudée.
|
