Lịch sử và ứng dụng của Hàn nhựa siêu âm

Hàn siêu âm là một kỹ thuật công nghiệp, theo đó các rung động siêu âm tần số cao được áp dụng cục bộ cho các phôi được giữ với nhau dưới áp suất để tạo ra một mối hàn trạng thái rắn. Nó thường được sử dụng cho nhựa và kim loại, và đặc biệt là để nối các vật liệu khác nhau. , không có bu lông liên kết, đinh, vật liệu hàn hoặc chất kết dính cần thiết để liên kết các vật liệu với nhau. Khi áp dụng cho kim loại, một đặc điểm đáng chú ý của phương pháp này là nhiệt độ luôn ở dưới mức nóng chảy của vật liệu liên quan, do đó ngăn ngừa mọi sự không mong muốn tính chất có thể phát sinh từ sự tiếp xúc nhiệt độ cao của vật liệu.

Ứng dụng thực tế của hàn siêu âm cho nhựa cứng đã được hoàn thành vào những năm 1960. Tại thời điểm này chỉ có nhựa cứng có thể được hàn. Bằng sáng chế cho phương pháp siêu âm để hàn các bộ phận nhiệt dẻo cứng đã được trao cho Robert Soloff và Seymour Linsley vào năm 1965. Soloff, người sáng lập Sonics & Vật liệu Inc., là người quản lý phòng thí nghiệm tại Branson Cụ, nơi màng nhựa mỏng được hàn vào túi và ống sử dụng đầu dò siêu âm. Anh ta vô tình di chuyển đầu dò đến gần một hộp đựng băng nhựa và hai nửa của bộ phân phối được hàn lại với nhau. Ông nhận ra rằng đầu dò không cần phải di chuyển bằng tay xung quanh bộ phận mà năng lượng siêu âm có thể đi qua và xung quanh nhựa cứng và hàn toàn bộ khớp. Ông tiếp tục phát triển báo chí siêu âm đầu tiên. Ứng dụng đầu tiên của công nghệ mới này là trong ngành công nghiệp đồ chơi.

Chiếc xe đầu tiên được làm hoàn toàn bằng nhựa được lắp ráp bằng cách sử dụng hàn siêu âm vào năm 1969. Mặc dù những chiếc xe bằng nhựa không bắt kịp, hàn siêu âm đã làm. Ngành công nghiệp ô tô đã sử dụng nó thường xuyên từ những năm 1980. Bây giờ nó được sử dụng cho vô số ứng dụng.

Để tham gia các bộ phận nhiệt dẻo đúc đúc phức tạp , thiết bị hàn siêu âm có thể dễ dàng tùy chỉnh để phù hợp với các thông số kỹ thuật chính xác của các bộ phận được hàn. Các bộ phận được kẹp giữa một tổ có hình dạng cố định ( đe ) và sonotrode (sừng) được kết nối với đầu dò, và rung động âm thanh biên độ thấp ~ 20 kHz được phát ra. (Lưu ý: Tần số phổ biến được sử dụng trong hàn siêu âm của nhựa nhiệt dẻo là 15 kHz, 20 kHz, 30 kHz, 35 kHz, 40 kHz và 70 kHz). Khi hàn nhựa, giao diện của hai phần được thiết kế đặc biệt để tập trung quá trình nóng chảy. Một trong những vật liệu thường có một giám đốc năng lượng có gai hoặc tròn tiếp xúc với phần nhựa thứ hai. Năng lượng siêu âm làm tan chảy điểm tiếp xúc giữa các bộ phận, tạo ra một khớp. Quá trình này là một sự thay thế tự động tốt cho keo , ốc vít hoặc thiết kế snap-fit . Nó thường được sử dụng với các bộ phận nhỏ (ví dụ điện thoại di động, điện tử tiêu dùng, dụng cụ y tế dùng một lần, đồ chơi, v.v.) nhưng nó có thể được sử dụng trên các bộ phận lớn như cụm công cụ ô tô nhỏ. Ultrasonics cũng có thể được sử dụng để hàn kim loại, nhưng thường được giới hạn ở các mối hàn nhỏ của kim loại mỏng, dễ uốn, ví dụ như nhôm, đồng, niken. Ultrasonics sẽ không được sử dụng để hàn khung xe ô tô hoặc hàn các mảnh của xe đạp với nhau, do mức năng lượng cần thiết.

Hàn siêu âm của nhựa nhiệt dẻo gây ra sự nóng chảy cục bộ của nhựa do sự hấp thụ năng lượng rung động dọc theo khớp được hàn. Trong kim loại, hàn xảy ra do sự phân tán áp suất cao của các oxit bề mặt và chuyển động cục bộ của vật liệu. Mặc dù có sưởi ấm, nó không đủ để làm tan chảy các vật liệu cơ bản.

Hàn siêu âm có thể được sử dụng cho cả nhựa cứng và nhựa mềm, chẳng hạn như nhựa bán nguyệt và kim loại. Sự hiểu biết về hàn siêu âm đã tăng lên với nghiên cứu và thử nghiệm. Việc phát minh ra các thiết bị tinh vi và rẻ tiền hơn và tăng nhu cầu về các linh kiện nhựa và điện tử đã dẫn đến sự hiểu biết ngày càng tăng về quy trình cơ bản. Tuy nhiên, nhiều khía cạnh của hàn siêu âm vẫn cần nhiều nghiên cứu hơn, chẳng hạn như chất lượng mối hàn liên quan để xử lý các thông số. Hàn siêu âm tiếp tục là một lĩnh vực phát triển nhanh chóng.

Các nhà khoa học từ Viện Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu (WKK) của Đại học Kaiserslautern, với sự hỗ trợ của Quỹ Nghiên cứu Đức ( Deutsche Forschungsgemeinschaft ), đã thành công trong việc chứng minh rằng sử dụng các quá trình hàn siêu âm có thể dẫn đến liên kết bền giữa kim loại nhẹ và Carbon tấm polymer-cốt sợi (CFRP).

Lợi ích của hàn siêu âm là nhanh hơn nhiều so với chất kết dính hoặc dung môi thông thường. Thời gian khô rất nhanh, và các mảnh không cần phải ở trong một vật cố định trong thời gian dài chờ khớp khô hoặc chữa. Việc hàn có thể dễ dàng được tự động hóa, làm cho các khớp sạch và chính xác; vị trí của mối hàn rất sạch sẽ và hiếm khi yêu cầu bất kỳ công việc chạm nào. Tác động nhiệt thấp lên các vật liệu liên quan cho phép số lượng lớn vật liệu được hàn lại với nhau.

Siêu âm Thành Danh Ultrasonic hiện đang là địa chỉ cung cấp Bộ máy hàn siêu âm chất lượng với mức giá cạnh tranh cho khách hàng. Ngoài ra chúng tôi còn cung cấp các sản phẩm khác về siêu âm và các linh kiện theo yêu cầu của quý khách. Hãy liên hệ với chúng tôi nếu bạn có nhu cầu mua và lắp đặt sản phẩm.

•  280/18D Đường Thạnh Xuân 25, Tổ 29 Kp2, Thạnh Xuân, Quận 12, Thành phố Hồ Chí Minh
•  Tel: 0969 718 871
•  Email: thanhdanhultrasonic@gmail.com
•  Website: https://ultrasonicthanhdanh.com/
  Xem thêm sản phẩm