Ultraheli, vibratsioon ja pöörlemine: keevitamine kuumtööriistata

Meetodite ühised jooned

Torukeevituses antakse soojus väljastpoolt peegli või kuumõhudüüsi abil. Ultraheli, vibratsioon ja pöörlemine toimivad vastupidi: energia antakse edasi mehaaniliselt ja soojus tekib kahe detaili vahelisel piirpinnal, kuna materjale surutakse rõhu all vastastikku liikuma. Sulamine toimub seega ainult seal, kus seda vajatakse.

See tagab lühikesed tsüklid, minimaalse soojusmõju ümbrusele ja võimaluse keevitada detaile, milleni tööriistaga ei ulatu. Seevastu eeldavad need meetodid fikseeritud masinaid, täpselt kohandatud detaile ja geomeetriat, mis on konstrueeritud just nimelt selle meetodi jaoks. Seetõttu kasutatakse neid eelkõige seeriatoodangus ja survevaludetailide puhul, mitte välistingimustes torude keevitamisel.

Ultrahelikeevitus

Sonotrood paneb ühe detaili võnkuma sagedusega tavaliselt 20-40 kHz ja amplituudiga mõned sajandikud millimeetrit. Võnkumised tekitavad hõõrdesoojust ettenähtud liitekohas, sageli energiaribis, mis sulab esimesena ja moodustab detailide vahele õmbluse.

Meetod sobib väikeste ja keskmise suurusega detailide jaoks, millel on selgelt määratletud liitekoht: pakendid, korpuse osad, liitmikud ja ühendused, mille välisküljele ei tohi jääda kuumajälgi. Seda kasutatakse ka kilede keevitamiseks ja metallist sisestuste paigaldamiseks plasti.

Nõueteks on meetodi jaoks projekteeritud liitekoht, ühtlane materjal ja tugi, et detail ei liiguks. Kõrge sulamisviskoossusega materjalid ja pehmed materjalid, nagu pehme PP ja PE, nõuavad rohkem energiat ning kiudtugevdatud materjalid võivad olla keerulised.

Vibratsioonikeevitus

Vibratsioonikeevitamisel liigutatakse ühte detaili teise suhtes edasi-tagasi sagedusega tavaliselt umbes 100-240 Hz ja amplituudiga alla paari millimeetri. Hõõrdumine sulatab pinna ja liikumine peatatakse, samas kui detaile hoitakse surve all koos, kuni õmblus on tahkunud.

Meetodit kasutatakse suuremate tasapinnaliste liidetega detailide, nt mahutite, kanalite ja sõidukidetailide jaoks, kus ultraheli ei suuda kogu liidet katta. See eeldab, et detaile saab jäigalt fikseerida ja liitekoht talub suhtelist liikumist.

Pöörlemisega keevitamine

Pöörlemisega keevitamine on kolmest meetodist vanim: üks detail pöörleb surve all teise suhtes, kuni hõõrdesoojus sulatab pinna, misjärel pöörlemine pidurdatakse ja detaile hoitakse surve all koos, kuni õmblus tahkub.

Meetod eeldab ümaraid, telgsümmeetrilisi detaile, nt ujukid, mahutid ja silindrilised osad, ning see on suurte seeriate puhul kiire ja korratav. PE hõõrdekiirus on tavaliselt vahemikus 100-300 m/min, kuid konkreetse väärtuse määravad detaili geomeetria ja masin.

Välitingimustes torude ja plaatide puhul seda meetodit ei kasutata. Seal on õigeks valikuks stumpeevitus, muffkeevitus / muhvkeevitus ja ekstrusioonkeevitus, vt keevitusmeetodite ülevaadet.

Kui töötlete PVC-U materjaliga, kehtivad muud tingimused: madalam kuumutuselemendi temperatuur, lühike ümberlülitusaeg ja väljatõmme. Lugege, kuidas seda teha, leheküljelt PVC stumpeevitus.

Millal on see meetod õige valik

Valige ultraheli, kui detail on väike, liitekoht on konstrueeritav ja tsükliaeg on oluline. Valige vibratsioon, kui liide on pikk ja lame ning detaili saab fikseerida. Valige pöörlemine, kui detail on ümmargune ja seda toodetakse suures koguses.

Kõigi kolme meetodi puhul on ühine see, et viga tekib enamasti konstruktsioonis, mitte masinas. Liiga vähene tugi, vale liitegeomeetria või liiga suured tolerantsid põhjustavad nõrku liiteid, olenemata sellest, kui täpselt masin töötab. Testige seetõttu alati keevitamist praeguse tootmise detailidega ja dokumenteerige tulemused tõmbe- või paindekatsetega vastavalt standardile DVS 2203.