Ultragarsas, vibracija ir sukimasis: suvirinimas nenaudojant karšto įrankio

Bendras bruožas

Suvirinant vamzdžius, šiluma tiekiama iš išorės kaitinimo veidrodžiu arba karšto oro antgaliu. Ultragarsas, vibracija ir sukimasis veikia priešingai: energija tiekiama mechaniškai, o šiluma susidaro tarp dviejų detalių kontaktinio paviršiaus, joms judant viena kitos atžvilgiu veikiant slėgiui. Taigi lydymasis vyksta tik ten, kur to reikia.

Tai užtikrina trumpus ciklus, minimalų šiluminį poveikį aplinkai ir galimybę suvirinti detales, kurių neįmanoma pasiekti įrankiu. Kita vertus, šiems metodams reikalingos stacionarios mašinos, tiksliai pritaikytos detalės ir geometrija, sukurta specialiai šiam metodui. Todėl jie daugiausia naudojami serijinėje gamyboje ir liejinio detalėms, o ne lauko sąlygomis tiesiamiems vamzdžiams.

Ultragarsinis suvirinimas

Sonotrodas sukelia vienos detalės svyravimus, kurių dažnis paprastai yra 20-40 kHz, o amplitudė – kelios šimtosios milimetro dalys. Svyravimai sukuria trinties šilumą specialiai sukurtoje siūlėje, dažnai energijos briaunoje, kuri išsilydo pirmoji ir suformuoja siūlę tarp detalių.

Metodas tinka mažoms ir vidutinio dydžio detalėms su tiksliai apibrėžta siūle: pakuotėms, korpuso dalims, fitingams ir sujungimams, kur išorėje negali likti šilumos žymių. Jis taip pat naudojamas plėvelėms suvirinti ir metalinėms įvorėms įterpti į plastiką.

Reikalavimai: metodui pritaikyta siūlė, vienarūšė medžiaga ir atrama, kad detalė nejudėtų. Medžiagoms su didele lydalo klampa ir minkštoms medžiagoms, tokioms kaip minkštas PP ir PE, reikia daugiau energijos, o pluoštu armuotos medžiagos gali būti sudėtingos.

Vibracinis suvirinimas

Vibracinio suvirinimo metu viena detalė juda pirmyn ir atgal kitoje atžvilgiu dažniu, paprastai siekiančiu apie 100-240 Hz, o amplitudė yra mažesnė nei keli milimetrai. Trintis išlydo paviršių, judėjimas sustabdomas, o detalės laikomos suspaustos slėgiu, kol siūlė sustingsta.

Metodas naudojamas didesnėms detalėms su plokščiais sujungimais, pvz., talpykloms, kanalams ir transporto priemonių detalėms, kur ultragarsas negali padengti viso sujungimo. Tam reikia, kad detalės būtų standžiai įtvirtintos ir sujungimas galėtų atlaikyti santykinį judėjimą.

Sukamasis suvirinimas

Sukamasis suvirinimas yra seniausias iš trijų metodų: viena detalė sukasi kitos atžvilgiu veikiant slėgiui, kol trinties šiluma išlydo paviršių, po kurio sukimasis stabdomas, o detalės laikomos suspaustos slėgiu, kol siūlė sustingsta.

Metodui reikalingos apvalios, ašine simetrija pasižyminčios detalės, pvz., plūdurai, talpyklos ir cilindrinės dalys, jis yra greitas ir atkartojamas didelėse serijose. PE trinties greitis paprastai yra 100-300 m/min ribose, tačiau konkrečią vertę nustato detalės geometrija ir mašina.

Vamzdžiams ir lakštams lauko sąlygomis šis metodas nenaudojamas. Čia tinkamas pasirinkimas yra sandūrinis suvirinimas, mufinis suvirinimas / mufinis-dorninis suvirinimas ir suvirinimas ekstruderiu, žr. suvirinimo metodų apžvalgą.

Jei dirbate su PVC-U, taikomos kitos sąlygos: žemesnė kaitinimo elemento temperatūra, trumpas perjungimo laikas ir ištraukimas. Skaitykite, kaip tai atlikti PVC sandūriniame suvirinime.

Kada šis metodas yra tinkamas pasirinkimas

Pasirinkite ultragarsą, kai detalė yra maža, galima suprojektuoti siūlę ir svarbus ciklo laikas. Pasirinkite vibraciją, kai sujungimas yra ilgas ir plokščias, o detalę galima įtvirtinti. Pasirinkite sukimąsi, kai detalė yra apvali ir bus gaminama dideliais kiekiais.

Visiems trims metoduose bendra tai, kad klaida dažniausiai kyla konstrukcijoje, o ne mašinoje. Per maža atrama, neteisinga siūlės geometrija arba per didelės leistinos nuokrypos lemia silpnus sujungimus, nesvarbu, kaip tiksliai veikia mašina. Todėl visada išbandykite su esamos gamybos detalėmis ir dokumentuokite atlikdami tempimo arba lenkimo bandymą pagal DVS 2203.