초음파 플라스틱 용접의 원리
초음파 용접은 고주파 초음파 진동을 사용하여 동일하거나 화학적으로 호환되는 재료로 만들어진 두 부분을 접합하여 서로 용접하는 방법입니다 . 이 기술을 플라스틱과 함께 사용하면 몇 초안에 고강도, 가스 및 수밀 접합이 나사, 접착제, 나사, 솔더 또는 다른 유형의 본딩 재료없이 형성된다는 이점이 있습니다. 용접 된 부품은 경화를 위해 지그에 남겨 둘 필요가 없어 즉시 사용 가능합니다. 자동화 라인에서 사용할 수 있습니다. 플라스틱의 초음파 용접은 비용 효과적이고 영구적이며 청결한 용접을 생산하면서 에너지를 거의 소비하지 않는 환경 친화적 인 공정입니다. 이 프로세스는 전기, 컴퓨터, 자동차, 우주 항공, 의료 및 포장 산업에서 사용됩니다 .
초음파 용접기는 스택이라고하는 변환기 어셈블리로 구성 됩니다. 이것은 세 구성 요소로 구성되어 있습니다 : sonotrode, 부스터 및 용접 호른. sonotrode는 진동의 근원입니다. 내부에는 압전 세라믹 디스크가 티타늄 실린더에 단단히 고정 된 금속판에 끼여 있습니다. 그런 다음 고주파 전기가 시스템 전원 모듈의 케이블을 통해 공급됩니다. 대부분의 열가소성 수지에서 용융 온도를 얻기에 충분한 진동을 생성하지 않으므로 용접 프로세스에 필요한 비율로 입력 진동을 증폭하기 위해 부스터가 사용됩니다. 용접 호른은 열가소성 소재에 진동의 에너지를 전달합니다. 용접 호른은 특정 공작물의 윤곽과 일치하도록 설계되었습니다. 진동을 특정 값으로 감쇠시키고 프로세스 작업을 수행하는 데 필요한 힘을 적용합니다.
이 용접 공정은 플라스틱이 연화 되기는하지만 용해되지 않는 것에 달려 있으므로 열가소성 플라스틱이 아닌 열가소성 수지에 가장 적합합니다. 대부분의 열가소성 플라스틱은 어느 정도의 결정 성을 갖는 비정질 구조를 가지며, 이는 규칙 구조를 갖는 일부 영역이 있음을 의미합니다. 열가소성 수지는 광범위한 온도에서 연화되고 유리 전이 온도를 갖습니다. 열경화성 폴리머는 결정질이며 명확한 융점을 갖는다. 결정 성 폴리머는 융점에 도달 할 때까지 고체 상태를 유지하고 한 번에 모두 녹습니다. 무정형 열가소성 플라스틱은 또한 대부분의 결정 성 폴리머와 비교하여 낮은 비중, 낮은 인장 강도 및 인장 탄성률, 높은 연성 및 충격 강도 및 낮은 크립 저항성을 갖는다. 예를 들어, ABS, 아크릴, 폴리 카보네이트 및 PVC는 결정 구조가 거의 없거나 전혀없는 무정형 중합체입니다. 이러한 플라스틱은 초음파 용접에 적합합니다. 동일한 플라스틱 재질로 만들어진 두 부분의 초음파 용접은 일반적으로 최상의 결과를 얻을 수 있습니다. 그러나 어떤 경우에는 두 가지 다른 열가소성 수지가 초음파를 사용하여 용접 될 수 있습니다. 예를 들어 재료가 화학적으로 호환되고 유사한 융점을 갖는 경우입니다. 용접의이 종류를위한 플라스틱의 제일 조합의 한개는 아 BS와 아크릴이다.
PE, PP, PE 및 PIA와 같은 폴리머는 결정 성이며 초음파 용접기의 에너지가 용접 현장으로 통과하기 전에 진동을 흡수하는 경향이 있습니다. 따라서 이러한 종류의 용접을 사용하여 이들 중 하나에 합류하기가 어렵습니다. 가장 일반적으로 요구되는 조합 중 하나는 폴리에틸렌과 폴리 프로필렌이지만, 이들은 모두 결정 성이며 화학적으로는 적합하지 않습니다
소닉 용접은 부탄 라이터, 장난감, 피펫 및 정맥 카테터를 만드는 데 사용됩니다. 운동화의 윗부분은 종종 스티칭이나 접착보다는 초음파 용접을 사용하여 만들어집니다. 가전 제품의 제조 공정에는 많은 플라스틱 부품이 함께 결합되어야합니다. 이 프로세스의 예로는 세탁기의 전면 패널에있는 디스플레이 화면과 펌프 휠의 두 반쪽이 있습니다. 자동차 산업에는 테일 라이트, 계기판 및 범퍼를 함께 용접하는 것을 포함하여 음파 용접에 수백 가지 용도가 있습니다. 애플이이 기술을 사용하여 이어 버드를 만들고, 다른 제품에서 프로세스를 성공적으로 사용했다는보고가있었습니다. 이렇게하면 이어 버드가보다 간소화 된 모양을 갖게됩니다 .
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