Факторы, влияющие на конструкцию соединения

Существующие конфигурации соединений при ультразвуковой сварке можно разделить на две группы. К первой относятся соединения, при выполнении которых ультразвуковые колебания перпендикулярны соединяемым поверхностям (соединения встык и ступенчатые соединения). Ко второй группе относятся соединения, выполняемые с применением колебаний, параллельных сопрягаемым поверхностям (соединения в нахлестку и «на ус»). Основные характеристики соединений приведены ниже, но перед сваркой все равно нужно проконсультироваться с изготовителем материала.

Различные виды соединений встык и соединений приведены .

Первая конструкция соединения на практике не используется, потому что она требует подведения слишком большой энергии для сварки и характеризуется неровным наплывом шва. Поэтому одну из двух поверхностей снабжают клинообразным или треугольным выступом, называемым концентратором энергии. Острие концентратора энергии контактирует с сопрягаемой поверхностью в процессе сварки и расплавляется. Под давлением расплавления пластмасса растекается по всей зоне сварки.Правильно выбранная конструкция концентратора энергии обеспечивает достижение оптимальной прочности и качество шва, как и продолжительность амплитуды колебаний и давление влияют па характеристики соединения. Расход энергии играет главную роль в формировании качественного шва. Как недостаток, так и избыток энергии ухудшают качество шва. Избыточное сварочное давление приводит либо к недостаточному плавлению концентратора энергии, либо к избыточному вытеканию расплава, когда одновременно имеет место большая продолжительность сварки.Результатом этого является образование заметного наплыва и неблагоприятная ориентация макромолекул вдоль шва. На схемы модификации конструкций соединяемых встык поверхностей . На одной из деталей имеется обычный концентратор энергии, а вторая деталь имеет шероховатую или текстурированную поверхность формируемая при изготовление пресс-форм, которая способствует повышению качества сварного шва и его прочности, а также упрощает процесс сварки.

Существуют и другие конфигурации соединяемых участков с текстурированной поверхностью.Наплыв, может быть уменьшен с помощью оформления ловушек на соединяемых участках деталей. Ловушки для расплава обычно конструируются с 10 %-ным запасом по объему.Соединения с ограничением вытекания расплава представляют собой альтернативу стандартному соединению встык.Детали для таких соединений сконструированы так, чтобы захватывать или удерживать расплав в зоне сварки.Они хорошо подходят для деталей из полиформальдегида или ПА, которые быстро переходят из твердого состояния в расплавленное в узком интервале температур.

Для соединения изделия из пластмасс больших размеров требуются повышенные амплитуды колебаний и энергия сварки по сравнению с деталями, для соединения которых используются треугольные концентраторы энергии .Место расположения стыковых сварных швов обычно выбирают у наружной грани стенки или по периферии литой детали, а иногда вдоль внутренних ребер или выступов. Чтобы избежать образования дефектов в зоне пересечения швов, лежащих под углом в одной плоскости, концентратор энергии в этой зоне должен быть уменьшен и закруглен. Если от сварного соединения герметичность не требуется, в уголках соединяемая поверхность может быть вообще лишена концентратора энергии .