Главная Разработки ИЭС Технологии Покрытия Оборудование для непрерывной ультразвуковой сварки полимерных материалов


Оборудование для непрерывной ультразвуковой сварки полимерных материалов

E-mail Печать
Наиболее эффективным способом соединения полимерных пленочных материалов является непрерывная ультразвуковая сварка (УЗС). Она обеспечивает получение непрерывных протяженных швов за счет относительного перемещения свариваемых материалов и волновода (сварочного инструмента).

Ручная сварка

Для получения швов любой протяженности и конфигурации вручную перемещают акустическую головку, а изделие остается неподвижным. Поскольку при УЗС происходит локальный разогрев зоны сварки, то данная технология эффективна при герметизации тары с пищевыми продуктами или легковоспламеняющимися веществами, а также при сварке изделий, свариваемые поверхности которых покрыты маслом, растворами солей, кислот и т. п. При этом нет необходимости в предварительной очистке свариваемых поверхностей.

Установка для ручной УЗС состоит из ультразвукового генератора и акустической головки, состоящей из пьезоэлектрического преобразователя и волновода со сменными насадками. Насадки имеют специальную заточку, что позволяет получать швы различной ширины; производить разрезание нескольких слоев синтетических тканей или пленок; одновременно прорезать и сваривать материалы при производстве элементов одежды. Выходная мощность установки составляет 200 Вт, рабочая частота – 20 кГц.

Технология ручной УЗС позволяет соединять полипропиленовые и полиамидные пленки, многослойные пакеты из полиэтилентерефталата, а также пленки, имеющие металлизированное, фотоэмульсионное или ферролаковое покрытия без предварительного их удаления. Ширина шва составляет 1…5 мм при толщине пленок от 10 до 500 мкм.

 

Шовно-шаговая сварка

Свариваемый материал после окончания рабочего цикла передвигается на шаг сварки и каждый последующий шов частично перекрывает предыдущий.

Технология шовно-шаговой УЗС эффективна при сварке полимерных пленок, синтетических тканей, а также листовых полимерных заготовок толщиной до 3 мм.

Установка для шовно-шаговой сварки выполнена в виде функционально законченного модуля и обслуживается одним оператором. Конструкция модуля унифицирована и состоит из пневматического сварочного пресса, ультразвукового генератора, системы управления, пульта управления, опоры с механизмом фиксации и перемещения свариваемого материала, а также коммутационного узла для подключения установки к электро- и пневмосети. Установка оснащена датчиком линейных перемещений конструктивно находящегося на суппорте пневмопресса, что позволяет не только измерять исходную толщину свариваемых заготовок и остаточную толщину шва, но и использовать деформационные критерии дозирования вводимой энергии.

Наличие системы управления значительно расширяет функциональные возможности установки по сравнению с зарубежными аналогами и позволяет задавать и контролировать следующие операции и величины:

  • сварку с фиксированным временем ввода энергии в свариваемый материал;
  • сварку с использованием деформационного критерия управления;
  • сварку с динамическим включением ультразвука;
  • сварку с обеспечением постоянства энергии, вводимой в свариваемый материал, с учетом потерь акустической головки на холостом ходу;
  • сварку «на протяг» (материал протягивается между колеблющимся волноводом и опорой);
  • скорость подачи свариваемых материалов в зависимости от типа полимера, толщины, количества слоев и т. д.
  • задание верхних и нижних значений технологических параметров;
  • регистрацию параметров каждого цикла сварки на печатающем устройстве;
  • контроль качества сварных соединений путем определения отклонения от допустимых значений основных параметров режима УЗС.
  • возможность включения сварочной установки в поточную линию.

 

nepreryvnaja-ultrazvukovaja-svarka


Общий вид установки для шовно-шаговой ультразвуковой сварки



Выходная мощность установки плавно регулируется в пределах 100…630 Вт, рабочая частота – 20 кГц. В зависимости от технологической задачи установка комплектуется пластинчатыми волноводами с длиной рабочей поверхности от 10 до 300 мм. Установка обеспечивает до 40 сварок в минуту.





Шовная сварка


Шовная сварка осуществляется на вращающемся ролике-опоре и обеспечивает получение прямолинейных швов неограниченной длины. Скорость сварки и ширина шва определяется физико-механическими свойствами свариваемого материала, количеством его слоев, требованиями к сварному соединению и пр.

Установка состоит из: рабочего стола; пневматического пресса; вращающейся акустической головки, собранной на базе высококачественной пьезокерамики; ультразвукового генератора; системы подачи свариваемых материалов; ролика-опоры; системы контроля и управления технологическим процессом.

nepreryvnaja-ultrazvukovaja-svarka-2

Установка для шовной ультразвуковой сварки

Отличительной особенностью установки является наличие вращающейся акустической головки. Такое конструктивное решение стало возможным благодаря использованию волновода-конвертора, который преобразует продольные колебания (коническая часть) в радиальные колебания своей рабочей поверхности (цилиндрическая часть). Благодаря этому в процессе сварки отсутствует налипание размягченного полимера на рабочую поверхность волновода, прожоги, подрезы шва, наплывы и пр. Кроме того, наличие вращающейся акустической головки и активного (резонансного) ролика-опоры позволяет получать высокие прочностные характеристики шва по всей его длине при многослойной сварке пленок, например, полиэтиленовых.

nepreryvnaja-ultrazvukovaja-svarka-3

Шов, полученный при многослойной сварке полиэтиленовой пленки

Выходная мощность установки плавно регулируется в пределах 100…630 Вт, рабочая частота составляет 20 кГц. В зависимости от технологической задачи установка комплектуется сменными волноводами и необходимой технологической оснасткой. При УЗС ламинированной полиэтилентерефталатной пленки толщиной 200…300 мкм скорость сварки достигает 5…8 м/мин.

Область применения

Разработанные технология и оборудование обеспечивает сварку полиэтиленовых, полиэтилентерефталатных, поливинилхлоридных и др. полимерных пленок толщиной 50…1000 мкм, используемых при упаковке пищевых продуктов и химических веществ, а также при изготовлении полимерных фильтров, плащей, накидок, тентов, конструкций сельскохозяйственного назначения и пр.

Разработанные установки для шовно-шаговой и шовной УЗС имеют следующие достоинства:
  • возможность сварки пленочных материалов, разнотолщинность которых может достигать 40%;
  • возможность сварки легкоуплотняющихся синтетических тканей;
  • повышение качества сварных соединений, улучшение условий труда, снижение трудоемкости операций и экономия энергоресурсов за счет возможности гибкого использования новых критериев дозирования вводимой энергии и автоматизации сварочного процесса;
  • расширение номенклатуры полимерных материалов, подлежащих сварке, за счет возможности адаптивного управления технологическим процессом и использования вращающейся акустической головки.
 

International Welding & Joining Conference - Korea 2017

April 11 ~ 14, 2017 HICO, Gyeongju


  • hd film izle - live bet
  • porn