NL9000714A - Mixt(s). of thermoplastic and ferrite cpd. fusible by EM field energy - useful for welding non-conductive materials and as coating compsn. - Google Patents
Mixt(s). of thermoplastic and ferrite cpd. fusible by EM field energy - useful for welding non-conductive materials and as coating compsn. Download PDFInfo
- Publication number
- NL9000714A NL9000714A NL9000714A NL9000714A NL9000714A NL 9000714 A NL9000714 A NL 9000714A NL 9000714 A NL9000714 A NL 9000714A NL 9000714 A NL9000714 A NL 9000714A NL 9000714 A NL9000714 A NL 9000714A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- field energy
- electromagnetic field
- thermoplastic
- frequency
- energy
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
POLYMEERSAMENSTELLINGPOLYMER COMPOSITION
De uitvinding heeft betrekking op het gebruik maken van M0.n(Fe20j), waarbij M een tweewaardig metaalion is en waarbij n groter is dan 1, voor het maken van een mengsel op basis van tenminste één thermoplast.The invention relates to the use of M0.n (Fe2Oj), where M is a divalent metal ion and where n is greater than 1, to make a mixture based on at least one thermoplastic.
Mengsels van thermoplasten en M0.n{Fe20g) zijn bekend uit het Europese octrooischrift 142297. In dit octrooischrift worden mengsels beschreven bevattende tenminste 0.05 gew% Ferriet en een thermoplast. Het mengsel wordt in gesmolten toestand geleid door een magneetveld, bij voorkeur met een sterkte van tenminste 0.05 tesla, voordat het mengsel tot een bepaald voorwerp wordt gevormd. Dergelijke voorwerpen vinden hun toepassing als permanente magneten.Mixtures of thermoplastics and M0.n {Fe2Og) are known from European patent 142297. This patent describes mixtures containing at least 0.05 wt% Ferrite and a thermoplastic. The mixture is passed through a magnetic field in a molten state, preferably with a strength of at least 0.05 tesla, before the mixture is formed into a specific object. Such objects find their use as permanent magnets.
In het octrooischrift wordt echter niet onderkend dat mengsels van thermoplasten en MO.nFe203 door middel van electromagnetische veldenergie gesmolten kunnen worden en derhalve zeer geschikt zijn als bijvoorbeeld een lasmedium, voor het aan elkaar verbinden van niet-geleidende materialen, of als afdeklaag (coating) op materialen.However, the patent does not recognize that mixtures of thermoplastics and MO.nFe203 can be melted by means of electromagnetic field energy and are therefore very suitable, for example, as a welding medium, for joining non-conductive materials together, or as a covering layer (coating). on materials.
Grote complexe voorwerpen, die vervaardigd worden uit thermoplastische materialen, worden vaak samengesteld uit twee of meer delen. Deze delen kunnen dan door middel van een lastechniek samengevoegd worden. Een zeer geschikte lastechniek om delen aan elkaar te verbinden, waarbij een structurele stoffelijke eenheid verkregen wordt, is de electromagnetische lastechniek en in het bijzonder de inductieve lastechniek. Omdat thermoplastische materialen niet of nauwelijks electromagnetische veldenergie kunnen absorberen, en daardoor niet opwarmen, kan gebruik gemaakt worden van een lasmedium dat deze electromagnetische veldenergie wel kan absorberen.Large complex objects, which are made from thermoplastic materials, are often composed of two or more parts. These parts can then be joined by means of a welding technique. A very suitable welding technique for connecting parts together, whereby a structural material unit is obtained, is the electromagnetic welding technique and in particular the inductive welding technique. Because thermoplastic materials cannot or hardly absorb electromagnetic field energy, and therefore do not heat up, a welding medium can be used that can absorb this electromagnetic field energy.
Ferrieten behoren tot de groep van materialen die electromagnetische veldenergie kan absorberen en zijn zogenaamde ferromagnetische materialen. Indien een ferro-magnetisch materiaal onderworpen wordt aan een (electro-)-magnetisch veld treedt er bij relatief lage magnetische veldsterktes, een zogenaamde, magnetische verzadiging op.Ferrites belong to the group of materials that can absorb electromagnetic field energy and are so-called ferromagnetic materials. If a ferro-magnetic material is subjected to an (electro -) magnetic field, so-called magnetic saturation occurs at relatively low magnetic field strengths.
Dit is de maximale magnetische inductie die in het materiaal opgewekt kan worden. Nadat het veld is uitgeschakeld blijft er in het ferromagnetische materiaal een positieve magnetische inductie over, de zogenaamde remanente inductie B [Gauss]. Het magnetische veld dat nodig is om de Br op te heffen is de zogenaamde coërcitieve veldsterkte Hc [Oersted]. Zowel de remanente inductie Br als de coërcitieve veldsterkte H zijn materiaaleigenschappen. Beiden bepalenThis is the maximum magnetic induction that can be generated in the material. After the field is switched off, a positive magnetic induction remains in the ferromagnetic material, the so-called remanent induction B [Gauss]. The magnetic field needed to cancel the Br is the so-called coercive field strength Hc [Oersted]. Both the remanent induction Br and the coercive field strength H are material properties. Both determine
CC
in hoge mate de vorm en het oppervlak van een zogenaamde hystereselus die ontstaat indien een ferromagnetisch materiaal onderworpen wordt aan een wisselend (electro-)-magnetisch veld. Het oppervlak van de hystereselus is gekoppeld aan de gedissipeerde energie in het materiaal. Naarmate dit oppervlak groter is is ook de gedissipeerde energie groter. De hoeveelheid gedissipeerde energie per tijdseenheid, die in het materiaal opgewekt kan worden, is afhankelijk van de opgelegde frequentie. De frequentie van de opgelegde electromagnetische veldenergie kan in principe vrij gekozen worden en zal in de praktijk voor een bepaalde toepassing geoptimaliseerd worden.to a large extent the shape and surface of a so-called hysteresis loop that arises when a ferromagnetic material is subjected to an alternating (electro -) magnetic field. The surface of the hysteresis loop is linked to the dissipated energy in the material. The larger this surface, the greater the dissipated energy. The amount of dissipated energy per unit time that can be generated in the material depends on the imposed frequency. In principle, the frequency of the imposed electromagnetic field energy can be chosen freely and will in practice be optimized for a particular application.
Voor het aan elkaar verbinden van thermoplastische delen zijn er een aantal werkwijzen bekend waarbij een structurele stoffelijke eenheid verkregen wordt zoals de ultrasone lastechniek en de electromagnetische lastechnieken. Ultrasone verbindings- of lassystemen benutten de acoustische eigenschappen van het te verbinden materiaal. Hoog frequent electrische energie (10-50 KHz) wordt omgezet in mechanische vibraties of pulsen die door middel van een hoorn of een resonantie mechanisme, overgedragen worden op de te lassen delen. De vibraties gaan door het materiaal en op de gemeenschappelijke verbindingspunten wordt de mechanische of acoustische energie gedissipeerd in warmte.A number of methods are known for connecting thermoplastic parts together, whereby a structural material unit is obtained, such as the ultrasonic welding technique and the electromagnetic welding techniques. Ultrasonic joining or welding systems utilize the acoustic properties of the material to be joined. High-frequency electrical energy (10-50 KHz) is converted into mechanical vibrations or pulses that are transferred to the parts to be welded by means of a horn or a resonance mechanism. The vibrations pass through the material and at the common connection points the mechanical or acoustic energy is dissipated in heat.
De gegenereerde warmte ter plaatse van de las is in de meeste gevallen groot genoeg om vrijwel instantaan de temperatuur van het materiaal tot boven het smeltpunt te laten stijgen. Omdat dit een zeer locaal effect is blijft de rest van het materiaal relatief koel. Nadat het materiaal ter plaatse van de las is opgesmolten wordt de energie uitgezet en worden de delen voor een korte periode op elkaar gehouden zodat het gesmolten materiaal ter plaatse van de lasverbinding kan stollen. Indien een dergelijke lastechniek toegepast wordt zijn er een aantal basis criteria die van belang zijn voor een goede las. Ten eerste moet het materiaal een goede geleider zijn voor de opgelegde mechanische/acoustische vibraties. Verder dienen de lasnaden/lasrillen een bepaald ontwerp te hebben om een goede verbinding te verkrijgen. De meest ideale lasverbinding wordt verkregen indien de initiële contactpunten scherp/puntig zijn. Dergelijke ontwerpen zijn meestal zeer kostbaar en bovendien wordt er alleen op die plaatsen energie gedissipeerd waar de normaalvector van de raakvlakken een component heeft in de richting van de opgelegde vibratie. Op de raakvlakken die evenwijdig lopen met de opgelegde vibratie (de normaalvector staat dan loodrecht op die vibratierichting) wordt dus geen lasverbinding verkregen. De techniek is echter zeer geschikt om thermoplastische voorwerpen te lassen die een sterk georiënteerde laag aan het oppervlak hebben. Dergelijke georiënteerde oppervlakte lagen treden bijvoorbeeld op bij (gevulde) thermoplasten, die met behulp van een spuitgiet- of een extrusie-techniek, verwerkt zijn en bij de vloeibaar kristallijne polymeren. Aangenomen wordt dat ter plaaste van de lasverbinding een verstoring plaats vindt van de oriëntatie waardoor de moleculen in de oppervlakken beter in elkaar kunnen diffunderen en de lasverbinding sterker wordt.The heat generated at the weld is in most cases large enough to cause the temperature of the material to rise above its melting point almost instantaneously. Because this is a very local effect, the rest of the material remains relatively cool. After the material has melted at the weld, the energy is expanded and the parts are held together for a short period so that the molten material can solidify at the weld joint. If such a welding technique is used, there are a number of basic criteria that are important for a good weld. First, the material must be a good conductor for the imposed mechanical / acoustic vibrations. Furthermore, the welding seams / welding grooves must have a certain design in order to obtain a good connection. The most ideal weld connection is obtained if the initial contact points are sharp / pointed. Such designs are usually very expensive and, moreover, energy is dissipated only in those places where the normal vector of the interfaces has a component in the direction of the imposed vibration. No welding connection is therefore obtained on the interfaces that are parallel to the imposed vibration (the normal vector is then perpendicular to that direction of vibration). However, the technique is very suitable for welding thermoplastic objects that have a strongly oriented layer on the surface. Such oriented surface layers occur, for example, with (filled) thermoplastics, which have been processed using an injection molding or an extrusion technique, and with the liquid crystalline polymers. It is believed that a disturbance of the orientation takes place at the location of the weld joint, whereby the molecules in the surfaces can diffuse into each other better and the weld joint becomes stronger.
Inductieve lastechnieken benutten de electrische en/of magnetische eigenschappen van materialen. De generatie van warmte is het gevolg van de verliezen die in een geleider optreden indien deze geleider onderworpen wordt aan aan electromagnetische veldenergie. Indien een geleider, bijvoorbeeld een metaal, onderworpen wordt aan een dergelijk veld treden wervelstromen op. Door de ohm-se verliezen in het materiaal warmt het op. Materialen die niet alleen geleidend maar ook magnetisch zijn warmen sneller op dan materialen die alleen electrisch geleidend zijn. Dit is een gevolg van de additionele magnetische verliezen in dergelijke materialen. Een groep van materialen die zowel electrische als magnetische eigenschappen hebben zijn de zogenaamde ferromagnetische materialen. Indien een ferro-magnetisch materiaal onderworpen wordt aan een (electro-)-magnetisch veld treedt er bij relatief lage magnetische veldsterktes, een zogenaamde, magnetische verzadiging op.Inductive welding techniques utilize the electrical and / or magnetic properties of materials. The generation of heat results from the losses that occur in a conductor when this conductor is subjected to electromagnetic field energy. When a conductor, for example a metal, is subjected to such a field, eddy currents occur. It heats up due to the ohmic losses in the material. Materials that are not only conductive but also magnetic heat up faster than materials that are only electrically conductive. This is due to the additional magnetic losses in such materials. A group of materials that have both electrical and magnetic properties are the so-called ferromagnetic materials. If a ferro-magnetic material is subjected to an (electro -) magnetic field, so-called magnetic saturation occurs at relatively low magnetic field strengths.
Dit is de maximale magnetische inductie die in het materiaal opgewekt kan worden. Nadat het veld is uitgeschakeld blijft er in het ferromagnetische materiaal een positieve magnetische inductie over, de zogenaamde remanente inductie Br [Gauss]. Het magnetische veld dat nodig is om de Br op te heffen is de zogenaamde coërcitieve veldsterkte Ηβ [Oersted]. zowel de remanente inductie Br als de coërcitieve veldsterkte Hc zijn materiaaleigenschappen. Beiden bepalen in hoge mate de vorm en het oppervlak van een zogenaamde hystereselus die ontstaat indien een ferromagnetisch materiaal onderworpen wordt aan een wisselend (electro-)magnetisch veld. Het oppervlak van de hystereselus is gekoppeld aan de gedissipeerde energie in het materiaal. Naarmate dit oppervlak groter is is ook de gedissipeerde energie groter. De hoeveelheid gedissipeerde energie per tijdseenheid, die in het materiaal opgewekt kan worden, is afhankelijk van de opgelegde frequentie. De frequentie van de opgelegde electromagnetische veldenergie kan in principe vrij gekozen worden en zal in de praktijk voor een bepaalde toepassing geoptimaliseerd worden. Commercieel verkrijgbare lasapparatuur werken met een frequentie tussen 3-10 MHz. Het lassen van thermoplasten met behulp van een inductieve lastechniek kan over het algemeen zeer eenvoudig zijn omdat alleen tussen de te lassen thermoplastische delen een absorbtie medium voor de electromagnetische veldenergie gebracht moet worden. Dit absorbtiemedium is vaak een polymeersamenstelling op basis van een thermoplast en een ferromagnetisch materiaal in de vorm van een folie of een lasstreng. Voordelen van een dergelijke techniek zijn: i) geen dure> complexe vormgeving van de lasrillen, ii) grote lasvlakken zijn mogelijk, iii) de raakvlakken kunnen vrijwel elke vorm hebben, iv) zeer grote voorwerpen kunnen gelast worden, v) een goede dichtheid kan bewerkstelligd worden.This is the maximum magnetic induction that can be generated in the material. After the field is switched off, a positive magnetic induction remains in the ferromagnetic material, the so-called remanent induction Br [Gauss]. The magnetic field required to cancel the Br is the so-called coercive field strength Ηβ [Oersted]. both the remanent induction Br and the coercive field strength Hc are material properties. Both largely determine the shape and surface of a so-called hysteresis loop that occurs when a ferromagnetic material is subjected to an alternating (electro-) magnetic field. The surface of the hysteresis loop is linked to the dissipated energy in the material. The larger this surface, the greater the dissipated energy. The amount of dissipated energy per unit time that can be generated in the material depends on the imposed frequency. In principle, the frequency of the imposed electromagnetic field energy can be chosen freely and will in practice be optimized for a particular application. Commercially available welding equipment operates at a frequency between 3-10 MHz. Welding thermoplastics using an inductive welding technique can generally be very simple because only an absorbing medium for the electromagnetic field energy has to be placed between the thermoplastic parts to be welded. This absorption medium is often a polymer composition based on a thermoplastic and a ferromagnetic material in the form of a foil or a welding strand. Advantages of such a technique are: i) no expensive> complex design of the welding grooves, ii) large welding surfaces are possible, iii) the interfaces can be of almost any shape, iv) very large objects can be welded, v) good density can be be accomplished.
Een nadeel van een dergelijke techniek is dat de oppervlakken van de lasdelen wel opgesmolten worden maar de oriëntatie van de moleculen in raakvlakken blijft over het algemeen behouden. Sterk georiënteerde moleculen of moleculen met een stijve structuur, zoals bij vloeibaar kristallijne polymeren, hebben in de smelt een zeer lage bewegingsvrijheid en een zeer lage bewegingssnelheid waardoor de diffusiesnelheden zeer laag zijn. Moleculen moeten in elkaar diffunderen anders wordt er geen stoffelijke eenheid verkregen. Bij raakvlakken met een zeer sterke oppervlakte-oriëntatie kan dus het gevolg zijn dat de lasverbinding daardoor niet optimaal wordt.A drawback of such a technique is that the surfaces of the welding parts are melted, but the orientation of the molecules in interfaces is generally retained. Highly oriented molecules or molecules with a rigid structure, such as with liquid crystalline polymers, have a very low freedom of movement and a very low speed of movement in the melt, so that the diffusion speeds are very low. Molecules must diffuse into each other or material unity is not obtained. Thus, at interfaces with a very strong surface orientation, it may result that the weld joint does not become optimal as a result.
Ten opzichte van de ultrasone lastechniek is de inductieve lastechniek een langzame techniek omdat de opwarmtijd meestal in de orde van 20-120 s ligt.Compared to the ultrasonic welding technique, the inductive welding technique is a slow technique because the heating time is usually in the order of 20-120 s.
Het is ook mogelijk om materialen door het opleggen van een laag frequente electromagnetische veldenergie een mechanische trilling te geven. Dit is gebaseerd op het verschijnsel dat een vaste stof onder invloed van een opgelegd magneetveld rek kan vertonen. Deze geïnduceerde rek heet magnetostrictie. Bij thermoplastische polymeersamenstellingen kan magnetostrictie optreden indien de samenstelling magnetische of magnetiseerbare deeltjes bevat of indien de samenstelling polariseerbare polymeer-moleculen bevat. De optredende rekken zijn over het algemeen erg klein. Bij een wisselend magneetveld zoals bij het opleggen van een electromagnetische veldenergie zal er een mechanische trilling in een dergelijk materiaal ontstaan met een zeer kleine amplitude. Indien de thermoplastische poly-meersamenstelling in de smeltfase onderworpen wordt aan een dergelijke electromagnetische veldenergie wordt er aangenomen dat de amplitude van de mechanische trilling iets groter zal zijn omdat de bewegingsvrijheid van de magnetische of magnetiseerbare deeltjes en van de polymeer-moleculen veel groter is.It is also possible to give mechanical vibration to materials by applying a low-frequency electromagnetic field energy. This is based on the phenomenon that a solid can show elongation under the influence of an imposed magnetic field. This induced stretch is called magnetostriction. In thermoplastic polymer compositions, magnetostriction can occur if the composition contains magnetic or magnetizable particles or if the composition contains polarizable polymer molecules. The appearing racks are generally very small. With an alternating magnetic field, such as when an electromagnetic field energy is imposed, a mechanical vibration in such a material will occur with a very small amplitude. If the melt phase thermoplastic polymer composition is subjected to such electromagnetic field energy, it is believed that the amplitude of the mechanical vibration will be slightly greater because the freedom of movement of the magnetic or magnetizable particles and of the polymer molecules is much greater.
Het is een doel van de uitvinding door het gebruik te maken van M0.nFe20g en verder tenminste één thermoplast een mengsel te verschaffen dat vloeibaar gemaakt kan worden en derhalve uitermate geschikt is als lasmedium of als afdek materiaal.It is an object of the invention by using M0.nFe20g and further providing at least one thermoplastic a mixture which can be liquefied and is therefore extremely suitable as a welding medium or as a covering material.
Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat het mengsel door middel van electromagnetische veldenergie vloeibaar gemaakt wordt.This object is achieved according to the invention in that the mixture is liquefied by means of electromagnetic field energy.
Hierdoor wordt bereikt dat, door het gebruik maken van M0.nFe20j in een mengsel volgens de uitvinding, per hystereselus voldoende energie gegenereerd wordt om bij een bepaalde frequentie de polymeersamenstelling in korte tijd tot boven het smeltpunt van het polymeer te verhitten. Op deze wijze kunnen thermoplast-bevattende delen door middel van electromagnetische lastechnieken, zoals inductieve opwarming, aan elkaar verbonden kunnen worden. De goede mechanische, thermische en chemische eigenschappen van de afzonderlijke delen worden door de lasbewerking niet aangetast. Verder wordt bereikt dat, met hulp van de polymeersamenstelling volgens de uitvinding, de mechanische eigenschappen van samenvloeinaden, die bijvoorbeeld in een voorwerp dat vervaardigd is uit LCP's optreden, verbeteren. LCP's zijn thermoplasten die anisotroop gedrag in de smeltfase vertonen.Hereby it is achieved that, by using M0.nFe2Oj in a mixture according to the invention, sufficient energy is generated per hysteresis loop to heat the polymer composition above the melting point of the polymer at a certain frequency. In this way, thermoplastic-containing parts can be joined together by means of electromagnetic welding techniques, such as inductive heating. The good mechanical, thermal and chemical properties of the individual parts are not affected by the welding operation. Furthermore, it is achieved that, with the aid of the polymer composition according to the invention, the mechanical properties of confluent sheets, which occur, for example, in an article made from LCPs, improve. LCPs are thermoplastics that exhibit anisotropic behavior in the melt phase.
Doordat het mengsel volgens de uitvinding in zeer korte tijd opgesmolten wordt is het derhalve ook zeer geschikt voor het vormen van een afdek- of beschermingslaag op materialen.Because the mixture according to the invention is melted in a very short time, it is therefore also very suitable for forming a covering or protective layer on materials.
Verder voordelen van het gebruik maken van MO.nFe20g/ waarbij M een tweewaardig metaalion is en waarbij n groter is dan 1, in een mengsel volgens de uitvinding zijn:Further advantages of using MO.nFe20g / where M is a divalent metal ion and where n is greater than 1, in a mixture according to the invention are:
Door het chemische karakter van M0.nFe20g worden ook zeer reactieve thermoplasten en thermoplasten met hoge (>300°C) of zeer hoge (>400°C) smeltpunten opgesmolten worden zonder dat er aantoonbare reacties optreden die de materiaal eigenschappen kunnen verslechteren.Due to the chemical nature of M0.nFe20g, very reactive thermoplastics and thermoplastics with high (> 300 ° C) or very high (> 400 ° C) melting points are also melted without demonstrable reactions that can deteriorate the material properties.
- Doordat per hystereselus veel warmte wordt gegenereerd kunnen ook thermisch minder stabiele thermoplasten opgesmolten worden zonder dat er veel thermische degradatie optreedt.- Because a lot of heat is generated per hysteresis loop, thermally less stable thermoplastics can also be melted without much thermal degradation occurring.
Het is bekend dat thermoplasten gevuld kunnen worden met ferromagnetische materialen en electromagnetisch opgewarmd kunnen worden. Er is echter in geen enkel geval onderkent dat MO.nFe2C>2# waarbij M een tweewaardig metaalion is en waarbij n groter is dan 1, zeer geschikt is als absorberend medium.It is known that thermoplastics can be filled with ferromagnetic materials and can be heated electromagnetically. However, it has in no way been recognized that MO.nFe2C> 2 # where M is a divalent metal ion and where n is greater than 1 is very suitable as an absorbent medium.
Het mengsel volgens de uitvinding kan alle bekende thermoplasten bevatten. In het bijzonder kan het mengsel volgens de uitvinding hoogwaardige thermoplasten bevatten zoals bijvoorbeeld: polyamiden, polyesters, polyesteramides, vloeibaar kristalline polymeren, polyetheretherketon, polyetherketon, polyetherketonetherketon, polyetherimide, polyamideimide, polyphenyleensulfide, polyethersulfon, polyphenyleenether en fluoropolymeren.The mixture according to the invention can contain all known thermoplastics. In particular, the mixture according to the invention may contain high-quality thermoplastics such as, for example: polyamides, polyesters, polyester amides, liquid crystalline polymers, polyether ether ketone, polyether ketone, polyether ketone ether ketone, polyetherimide, polyamideimide, polyphenylene sulfide, polyether sulfone, polyphenylene ether and fluoropolymers.
Het mengsel volgens de uitvinding kan verkregen worden door de componenten te mengen in een menginrichting. Tijdens dit proces kunnen ook andere vulstoffen en/of additieven zoals bijvoorbeeld stabilisatoren, smeermiddelen, oplosmiddelen, kleurstoffen, organische en/of anorganische vulstoffen op elke bekende wijze, en in een willekeurige volgorde, toegevoegd worden. Het zal duidelijk zijn dat alle componenten ook in een keer met elkaar gemengd kunnen worden. Bekende menginrichtingen zijn bijvoorbeeld Banbury-mengers en enkel- of dubbelschroefs-extruders.The mixture according to the invention can be obtained by mixing the components in a mixing device. During this process, other fillers and / or additives such as, for example, stabilizers, lubricants, solvents, dyes, organic and / or inorganic fillers can be added in any known manner and in any order. It will be clear that all components can also be mixed together at once. Known mixers are, for example, Banbury mixers and single or twin screw extruders.
Bij voorkeur bevat de vulstof BaFei2°i9*Preferably the filler contains BaFei2 ° i9 *
Hierdoor wordt bereikt dat een relatief goedkoop, goed verkrijgbaar ferriet wordt toegepast, dat een hoge remanente inductie B„ en een hoog coërcitive veldsterkte H„ r c heeft waardoor een grote hoeveelheid energie per hystereselus wordt gegenereerd.Hereby it is achieved that a relatively cheap, readily available ferrite is used, that has a high remanent induction B „and a high coercive field strength H„ r c, whereby a large amount of energy is generated per hysteresis loop.
Het mengsel volgens de uitvinding bevat bij voorkeur een polycondensaat en bij voorkeur een polyamide of een vloeibaar kristallijn polymeer.The mixture according to the invention preferably contains a polycondensate and preferably a polyamide or a liquid crystalline polymer.
Een ander doel van de uitvinding is, onder gebruikmaking van een polymeersamenstelling volgens de uitvinding, een werkwijze te verschaffen waardoor een verbeterde las-verbinding wordt verkregen.Another object of the invention is to provide, using a polymer composition of the invention, a method whereby an improved weld joint is obtained.
Dit doel wordt met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding bereikt doordat de amplitude en/of frequentie van de veldenergie ter plaatse van de verbinding de resultante is van een electromagnetische veldenergie met een frequentie tussen 0.1-100 KHz en een electromagnetische veldenergie met een frequentie tussen 1-50 MHz.This object is achieved with the aid of the method according to the invention in that the amplitude and / or frequency of the field energy at the location of the connection is the result of an electromagnetic field energy with a frequency between 0.1-100 KHz and an electromagnetic field energy with a frequency between 1-50 MHz.
Hierdoor wordt bereikt dat het materiaal ter plaatse van de lasverbinding onder invloed van de electromagnetische veldenergie met een frequentie tussen 1-50 MHz tot boven het smeltpunt van de thermoplast verhit wordt en dat het materiaal onder invloed van de electromagnetische veldenergie met een frequentie tussen 0.1-100 KHz een mechanische trilling ondergaat. Door de gegenereerde warmte smelten de oppervlaktelagen van de te lassen delen op en door de gegenereerde beweging in die lagen diffunderen de polymeermoleculen in de oppervlakte lagen makkelijker en sneller in elkaar en vormen daardoor een hechtere verbinding.This ensures that the material is heated at the weld joint under the influence of the electromagnetic field energy with a frequency between 1-50 MHz to above the melting point of the thermoplastic and that the material under the influence of the electromagnetic field energy with a frequency between 0.1- 100 KHz undergoes mechanical vibration. Due to the generated heat, the surface layers of the parts to be welded melt on, and due to the generated movement in those layers, the polymer molecules in the surface layers diffuse into each other more easily and quickly and thus form a more tight bond.
De werkwijze volgens de uitvinding is derhalve ook geschikt om thermoplastische vormdelen, met georiënteerde oppervlakte lagen, aan elkaar te lassen. Dergelijke oriëntaties treden vaak op bij thermoplastische vormdelen die door middel van een spuitgiet-techniek of door een extrusie-techniek vervaardigd zijn. Indien de thermoplast gevuld is treedt er vaak een sterkere oppervlakte oriëntatie op. Indien de thermoplast een vloeibaar kristallijn polymeer is heeft het oppervlak van een vormdeel een zeer sterk georiënteerde oppervlakte laag.The method according to the invention is therefore also suitable for welding together thermoplastic molded parts, with oriented surface layers. Such orientations often occur with thermoplastic molded parts that are manufactured by means of an injection molding technique or by an extrusion technique. When the thermoplastic is filled, a stronger surface orientation often occurs. If the thermoplastic is a liquid crystalline polymer, the surface of a molded part has a very strongly oriented surface layer.
De electromagnetische veldenergie met een frequentie tussen 0.1-100 KHz (laaf frequente veldenergie) en een electromagnetische veldenergie met een frequentie tussen 1-50 MHz (hoog frequente veldenergie) ter plaatse van de verbinding kan op verschillende manieren opgewekt worden. - Amplitude modulatie (AM) van de hoog frequente veld energie. De amplitude van de, als draaggolf fungerende, hoog frequente veldenergie wordt gemoduleerd door de laag frequente veldenergie. Een dergelijke veldenergie kan door één set spoelen opgewekt worden.The electromagnetic field energy with a frequency between 0.1-100 KHz (low frequency field energy) and an electromagnetic field energy with a frequency between 1-50 MHz (high frequency field energy) at the junction can be generated in various ways. - Amplitude modulation (AM) of the high-frequency field energy. The amplitude of the high-frequency field energy acting as a carrier wave is modulated by the low-frequency field energy. Such a field energy can be generated by one set of coils.
Frequentie modulatie (FM) van de veldenergie. De hoog en de laag frequente veldenergie kunnen op een willekeurige wijze gecombineerd worden tot één signaal met een constante amplitude.Frequency modulation (FM) of the field energy. The high and low frequency field energy can be arbitrarily combined into one signal of constant amplitude.
De laag freqente veldenergie wordt door een eerste set spoelen opgewekt en de hoog frequente veldenergie door een tweede set spoelen.The low-frequency field energy is generated by a first set of coils and the high-frequency field energy is generated by a second set of coils.
De eerste en de tweede set spoelen kunnen een hoek maken ten opzichte van elkaar.The first and second set of coils can be angled with respect to each other.
De tijd waarin de laag frequente veldenergie wordt toegepast heeft tenminste een gedeeltelijke overlap met de tijd waarin de hoog frequente veldenergie wordt toegepast. Hierdoor is het mogelijk om, afhankelijk van het toepassings gebied, een bepaald energie patroon aan te brengen. Zo kan bijvoorbeeld na het uitschakelen van de hoog frequente veldenergie tijdens de stollingsfase de laag frequente veldenergie ingeschakeld blijven waardoor tijdens de stollingsfase de mechanische trilling behouden blijft, wat de sterkte van de lasverbinding ten goede kan komen.The time in which the low frequency field energy is applied has at least a partial overlap with the time in which the high frequency field energy is applied. This makes it possible, depending on the area of application, to apply a certain energy pattern. For example, after the high-frequency field energy is switched off during the solidification phase, the low-frequency field energy can remain switched on, so that the mechanical vibration is maintained during the solidification phase, which can benefit the strength of the welded joint.
Een doel van de uitvinding, het verschaffen van een werkwijze waardoor een verbeterde lasverbinding wordt verkregen die universeel toepasbaar is zonder dat er dure en/of complexe ontwerpen van de raakoppervlakken van de te lassen delen nodig zijn, kan ook bereikt worden doordat de acoustische en/of mechanische trillingsenergie en de electromagnetische veldenergie op dezelfde plaats worden toegepast en dat de tijd waarin de mechanische trilling wordt toegepast tenminste gedeeltelijk overlapt met de tijd waarin de electromagnetische veldenergie wordt toegepast.An object of the invention, to provide a method for obtaining an improved weld joint that is universally applicable without the need for expensive and / or complex designs of the contact surfaces of the parts to be welded, can also be achieved in that the acoustic and / or whether mechanical vibration energy and the electromagnetic field energy are applied in the same place and that the time in which the mechanical vibration is applied overlaps at least partially with the time in which the electromagnetic field energy is applied.
Hierdoor wordt bereikt dat een acoustische en/of mechanische energie tesamen met een electromagnetische veldenergie ter plaatse van de verbinding dissiperen en door de acoustische en/of mechanische energie vindt er een nog sterkere verstoring van de oriëntatie in de oppervlaktelagen van de raakvlakken plaats.Hereby it is achieved that an acoustic and / or mechanical energy dissipates together with an electromagnetic field energy at the location of the connection and by the acoustic and / or mechanical energy there is an even greater disturbance of the orientation in the surface layers of the interfaces.
De werkwijze volgens de uitvinding is bij voorkeur geschikt om delen aan elkaar te verbinden waarbij tenminste één van de delen een vloeibaar kristallijn polymeer bevat.The method according to the invention is preferably suitable for joining parts together, wherein at least one of the parts contains a liquid crystalline polymer.
Claims (17)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9000714A NL9000714A (en) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | Mixt(s). of thermoplastic and ferrite cpd. fusible by EM field energy - useful for welding non-conductive materials and as coating compsn. |
| NL9001700A NL9001700A (en) | 1990-03-27 | 1990-07-27 | Liquefying compsn. contg. thermoplast and ferrite - by electromagnetic field energy and use in bonding non-conductive materials or application of protective layer |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9000714 | 1990-03-27 | ||
| NL9000714A NL9000714A (en) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | Mixt(s). of thermoplastic and ferrite cpd. fusible by EM field energy - useful for welding non-conductive materials and as coating compsn. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL9000714A true NL9000714A (en) | 1991-10-16 |
Family
ID=19856821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL9000714A NL9000714A (en) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | Mixt(s). of thermoplastic and ferrite cpd. fusible by EM field energy - useful for welding non-conductive materials and as coating compsn. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL9000714A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0472230A2 (en) * | 1990-08-03 | 1992-02-26 | Dsm N.V. | Flame retardant polyamides |
| GB2376689A (en) * | 2001-02-15 | 2002-12-24 | Portola Packaging Ltd | Sealing composition |
| WO2008110327A1 (en) * | 2007-03-15 | 2008-09-18 | Dsm Ip Assets B.V. | Process for welding of two polyamide parts |
-
1990
- 1990-03-27 NL NL9000714A patent/NL9000714A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0472230A2 (en) * | 1990-08-03 | 1992-02-26 | Dsm N.V. | Flame retardant polyamides |
| EP0472230A3 (en) * | 1990-08-03 | 1993-01-20 | Dsm N.V. | Flame retardant polyamides |
| GB2376689A (en) * | 2001-02-15 | 2002-12-24 | Portola Packaging Ltd | Sealing composition |
| WO2008110327A1 (en) * | 2007-03-15 | 2008-09-18 | Dsm Ip Assets B.V. | Process for welding of two polyamide parts |
| US8465609B2 (en) | 2007-03-15 | 2013-06-18 | Dsm Ip Assets B.V. | Process for welding of two polyamide parts |
| EP2650321A1 (en) * | 2007-03-15 | 2013-10-16 | DSM IP Assets B.V. | Process for welding of two polyamide parts |
| US9266281B2 (en) | 2007-03-15 | 2016-02-23 | Dsm Ip Assets B.V. | Process for welding of two polyamide parts |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6056844A (en) | Temperature-controlled induction heating of polymeric materials | |
| US6939477B2 (en) | Temperature-controlled induction heating of polymeric materials | |
| US8524342B2 (en) | Plastic composite moulded bodies obtainable by welding in an electromagnetic alternating field | |
| EP0695493B1 (en) | Induction heating of loaded materials | |
| US4969968A (en) | Method of inductive heating with an integrated multiple particle agent | |
| JP2004506293A (en) | Ferromagnetic resonance excitation and its use for heating particle-filled substrates | |
| US5340428A (en) | Method for induction heating of composite material | |
| KR101791962B1 (en) | Method for gluing heat-activated glueable surface elements | |
| US5123989A (en) | Resin-bonding method | |
| KR20120113757A (en) | Inductively heatable adhesive tape having differential detachment properties | |
| JPS5838294B2 (en) | Ketsugohouhouhouhoutosouchi | |
| US5447592A (en) | Process for glueing two non-metallic substrates by means of an adhesive | |
| US20090314770A1 (en) | Dual susceptor temperature controlled resin composition for inductive control heating and method of use | |
| GB2264715A (en) | Ferromagnetic alloy with high nickel content and high permeability | |
| NL9000714A (en) | Mixt(s). of thermoplastic and ferrite cpd. fusible by EM field energy - useful for welding non-conductive materials and as coating compsn. | |
| JP6211005B2 (en) | Method for bonding plastics, method for dissociating bonds in plastic composites, and plastic composites | |
| NL9000713A (en) | Materials-joining method - uses resultant of very high and lower frequency electromagnetic fields at join | |
| NL9000712A (en) | Electromagnetically activatable polymer compsn. for weld bonding - comprising liq. crystalline polymer and ferromagnetic filler | |
| NL9001700A (en) | Liquefying compsn. contg. thermoplast and ferrite - by electromagnetic field energy and use in bonding non-conductive materials or application of protective layer | |
| US5124203A (en) | Integrated multiple particle agent for inductive heating and method of inductive heating therewith | |
| GB2262258A (en) | Joining polymer-containing materials | |
| JPH04188705A (en) | Lattice arrangement structure of magnetic fine particle | |
| Muddassir | Development of nano/micro hybrid susceptor sheet for induction heating applications | |
| JPH0810652B2 (en) | Composite magnetic material | |
| EP0696156B1 (en) | Magnetic particles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| BV | The patent application has lapsed |