RU2229382C1 - Method of ultrasonic welding of thermoplastics - Google Patents

Method of ultrasonic welding of thermoplastics Download PDF

Info

Publication number
RU2229382C1
RU2229382C1 RU2003101945/12A RU2003101945A RU2229382C1 RU 2229382 C1 RU2229382 C1 RU 2229382C1 RU 2003101945/12 A RU2003101945/12 A RU 2003101945/12A RU 2003101945 A RU2003101945 A RU 2003101945A RU 2229382 C1 RU2229382 C1 RU 2229382C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
welding
squeezing
pressure
waveguide
movement
Prior art date
Application number
RU2003101945/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003101945A (en
Inventor
шко Ф.Е. Л (RU)
Ф.Е. Ляшко
О.Ф. Соколова (RU)
О.Ф. Соколова
Original Assignee
Ульяновский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ульяновский государственный технический университет filed Critical Ульяновский государственный технический университет
Priority to RU2003101945/12A priority Critical patent/RU2229382C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2229382C1 publication Critical patent/RU2229382C1/en
Publication of RU2003101945A publication Critical patent/RU2003101945A/en

Links

Landscapes

  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: plastics welding. SUBSTANCE: the invention presents a method of plastic welding, in particular the method of welding of thermoplastic polymeric materials, that may be used in aircraft industry at manufacturing belts, halyards, shroud lines, etc. out of capron straps and cords, at manufacturing mats and brushes out of synthetic monofilaments, in production of plastic household goods and consumer goods. The method of ultrasonic welding of thermoplastics provides, that before squeezing of welded pieces they switch on and start to measure a counter movement of a waveguide and a support with respect to each other. The measurement is going on in a period of the pieces squeezing between the waveguide and the support by an increasing pressure of squeezing. At reaching by the counter movement of the given value this movement is fixed and the pressure of squeezing is removed. Then the ultrasonic oscillations and welding pressure are switched on and the welding cycle is ended in the given mode. The invention ensures an increase of quality of welded joints at the expense of provision of permanence of the beginning of the process of welding with stationary from a cycle to a cycle parameters by a strict differentiation of a material squeezing process and process of a welding, and also differentiation of parameters of squeezing and a welding. EFFECT: the invention ensures an increase of quality of the welded joints. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области сварки пластмасс, а именно термопластичных полимерных материалов, и может быть использовано в авиационной промышленности при изготовлении ремней, фалов, строп и т.п. из капроновых лент и шнуров, при изготовлении матов и щеток из синтетических моноволокон, в производстве товаров бытового и широкого потребления из пластмасс.The invention relates to the field of welding of plastics, namely thermoplastic polymeric materials, and can be used in the aviation industry in the manufacture of belts, halyards, slings, etc. from kapron tapes and cords, in the manufacture of mats and brushes from synthetic monofilaments, in the production of household and consumer goods from plastics.

Известно, что для получения качественного сварного соединения необходимо точно дозировать вводимую в соединяемые материалы механическую энергию, а для этого надо иметь стабильную точку отсчета этой дозы (см. книгу: Волков С.С., Черняк Б.Я. Сварка пластмасс ультразвуком. 2-е изд. перераб. и дополн. - М.: Химия, 1986, 256 с.; стр. 30-31).It is known that in order to obtain a high-quality welded joint, it is necessary to accurately dose the mechanical energy introduced into the materials to be joined, and for this it is necessary to have a stable reference point for this dose (see the book: Volkov S.S., Chernyak B.Ya. Plastics welding with ultrasound. 2- ed. revised and supplemented. - M .: Chemistry, 1986, 256 pp .; pp. 30-31).

Известен способ ультразвуковой сварки термопластов (А.С. СССР №304139, кл. В 29 с 27/08, 1970 г.), включающий сдавливание деталей с одновременным включением ультразвуковых колебаний. Однако из-за неустановившегося процесса сдавливания свариваемых материалов и соответственно их неоднородной плотности в подволноводной зоне первоначальное выделение тепла неопределено по месту и времени и может происходить непосредственно на поверхности контакта волновода с материалом, а только потом на границе раздела материалов. Эта неопределенность затрудняет обеспечить постоянство количества вводимой в соединения механической энергии и приводит к снижению качества и стабильности качества сварного соединения.A known method of ultrasonic welding of thermoplastics (AS USSR No. 304139, class B 29 from 27/08, 1970), including squeezing the parts with the simultaneous inclusion of ultrasonic vibrations. However, due to the unsteady process of compression of the materials being welded and, accordingly, their inhomogeneous density in the sub-waveguide zone, the initial heat generation is uncertain at the place and time and can occur directly on the contact surface of the waveguide with the material, and only then at the material interface. This uncertainty makes it difficult to ensure a constant amount of mechanical energy introduced into the joints and leads to a decrease in the quality and quality stability of the welded joint.

В другом известном способе ультразвуковой сварки термопластов (А.С. СССР №669591, В 29 с 27/08, 1979) в период выдержки соединяемых материалов под давлением измеряют скорость деформации сжатия материалов, и включение ультразвука производят при достижении постоянного значения скорости деформации сжатия. Однако указанный способ также не гарантирует качества и стабильности качества по нескольким причинам. Во-первых, понятие “деформация сжатия” не является определенным понятием, т.к. для тканых и нетканых волокнистых материалов это может быть разной степени уплотнением, для “мягких” полимеров при сжатии наряду с уплотнением материалов происходит внедрение волновода в материал, для “жестких” полимеров при полном прилегании поверхностей при сжатии могут сминаться микронеровности, а при неровных поверхностях сжатием деформируются детали для обеспечения прилегания в зоне контакта. Во-вторых, постоянство скорости деформации сжатия не свидетельствует об окончании стадии уплотнения материалов и не может служить концом или началом какого-либо процесса, в-третьих, равенство скорости деформирования нулю может свидетельствовать только о равенстве внутреннего сопротивления материалов сжимающему (а в известном способе, равному ему, но не оптимальному сварочному) давлению, но не об окончании уплотнения материала.In another known method for ultrasonic welding of thermoplastics (AS USSR No. 669591, B 29 from 27/08, 1979) during the exposure of the materials to be joined under pressure, the compressive strain rate of the materials is measured, and ultrasound is turned on when the compression strain rate is constant. However, this method also does not guarantee quality and quality stability for several reasons. Firstly, the concept of “compression deformation” is not a definite concept, because for woven and non-woven fibrous materials, this can be a different degree of compaction, for “soft” polymers during compression, a waveguide is introduced along with the compaction of materials, for “hard” polymers with complete adherence of surfaces, compression can cause wrinkling, and for uneven surfaces with compression parts are deformed to ensure fit in the contact area. Secondly, the constancy of the strain rate of compression does not indicate the end of the stage of compaction of materials and cannot serve as the end or the beginning of any process, thirdly, the equality of the strain rate to zero can only indicate the equality of the internal resistance of the materials to compressive (and in the known method, equal to it, but not optimal welding) pressure, but not about the end of material compaction.

Последнее замечание устраняется в принятом за прототип способе ультразвуковой сварки термопластов (А.С. СССР №1497032, В 29 с 65/08, 29.05.87), в котором сжатие деталей осуществляют монотонно увеличивающимся давлением до момента достижения скорости деформации сжатия постоянного или нулевого значения, после чего давление поддерживают постоянным.The last remark is eliminated in the prototype method of ultrasonic welding of thermoplastics (AS USSR No. 1497032, V 29, 65/08, 05/29/87), in which the compression of parts is carried out by monotonously increasing pressure until the compression strain rate reaches a constant or zero value after which the pressure is kept constant.

Окончание процесса сжатия, как следует из прототипа, может происходить при различных значениях давления, следовательно, и начало сварочного процесса может происходить при различных поддерживаемых постоянными значениях сварочного давления, т.е. параметры процесса сварки от цикла к циклу изменяются и приводят к нестабильности качества сварных соединений.The end of the compression process, as follows from the prototype, can occur at different pressure values, therefore, the start of the welding process can occur at different supported constant values of the welding pressure, i.e. welding process parameters vary from cycle to cycle and lead to instability in the quality of welded joints.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение качества и стабильности качества сварных соединений термопластов за счет обеспечения возможности постоянства начала процесса сварки с постоянными от цикла к циклу параметрами путем жесткого разграничения процесса сжатия материалов и процесса сварки, а также разграничения параметров сжатия и сварки.The technical result of the claimed invention is to improve the quality and quality stability of welded joints of thermoplastics by ensuring the possibility of a constant start of the welding process with parameters that are constant from cycle to cycle by strictly distinguishing between the compression process of materials and the welding process, as well as between the parameters of compression and welding.

Технический результат достигается тем, что в известном способе ультразвуковой сварки термопластов, включающем в себя сжатие деталей увеличивающимся давлением.The technical result is achieved by the fact that in the known method of ultrasonic welding of thermoplastics, which includes compression of parts by increasing pressure.

Особенностью является то, что перед сжатием включают и начинают измерять встречное перемещение волновода и опоры относительно друг друга, измерение продолжают во время сжатия свариваемых деталей увеличивающимся давлением между волноводом и опорой, при достижении встречным перемещением заданного значения это перемещение фиксируют для препятствия перемещения в обратном направлении, давление сжатия снимают, включают ультразвуковые колебания и сварочное давление и заканчивают сварочный цикл в заданном режиме.The peculiarity is that, before compression, the oncoming movement of the waveguide and supports relative to each other is turned on and measured, the measurement is continued while the parts to be welded are compressed by increasing pressure between the waveguide and the support, when the oncoming movement reaches the set value, this movement is fixed to prevent movement in the opposite direction, the compression pressure is removed, ultrasonic vibrations and welding pressure are turned on, and the welding cycle is completed in the set mode.

Выполнение перед сжатием включения и начала измерения встречного перемещения волновода и опоры относительно друг друга позволяет задать независимую от толщины материала постоянную для всех циклов сварки начальную точку отсчета перемещения волновода к опоре или наоборот - опоры к волноводу, в зависимости от конструкции сварочной машины, а увеличивающееся давление позволяет устранить возможные помехи в перемещении.Before starting compression, the inclusion and the beginning of the measurement of the opposite movement of the waveguide and the support relative to each other allows you to set a reference point independent of the thickness of the material for all welding cycles, the reference point of movement of the waveguide to the support or vice versa - supports to the waveguide, depending on the design of the welding machine, and increasing pressure eliminates possible interference in the movement.

Продолжение измерения встречного перемещения волновода и опоры во время сжатия свариваемых деталей сопровождается увеличивающимся давлением сжатия, которое преодолевает увеличивающееся сопротивление сжимаемого материала до момента достижения встречным движением волновода и опоры заданного значения.Continuation of the measurement of the opposed movement of the waveguide and the support during compression of the parts to be welded is accompanied by an increasing compression pressure, which overcomes the increasing resistance of the compressible material until the counter-movement of the waveguide and the support reaches a predetermined value.

Фиксирование перемещения для препятствия движения в обратном направлении позволяет зафиксировать постоянно одинаковое независимое от внутреннего сопротивления материалов заданное взаимное расположение волновода и опоры, которое сохраняется после снятия увеличивающегося давления сжатия.Fixing the movement to prevent the movement in the opposite direction allows you to fix constantly the same independent relative to the internal resistance of the materials the specified relative position of the waveguide and the support, which is maintained after removing the increasing compression pressure.

Снятие увеличивающегося давления сжатия обеспечивает завершение процесса сжатия, а также возможность приложения сварочного давления оптимальной заданной величины, которая может отличаться от достигнутой величины увеличивающегося давления сжатия материала перед сваркой. Фиксация перемещения не позволяет волноводу и опоре “разойтись” в противоположные стороны.Removing the increasing compression pressure ensures the completion of the compression process, as well as the possibility of applying the welding pressure to an optimal predetermined value, which may differ from the achieved value of the increasing compression pressure of the material before welding. Fixation of movement does not allow the waveguide and support to “disperse” in opposite directions.

Таким образом, в своей совокупности все признаки обеспечивают достижение и фиксацию заданной жестко постоянной начальной и конечной позиции волновода и опоры относительно друг друга вначале и после завершения этапа сжатия деталей, что позволяет исключить влияние параметров этого первого этапа процесса сварки на стабильность количества вводимой при сварке механической энергии в свариваемые детали. Это повышает среднее значение прочности сварного соединения, т.е. стабильность качества, чем достигается технический результат.Thus, in the aggregate, all the signs ensure the achievement and fixation of a given rigidly constant initial and final position of the waveguide and the support relative to each other at the beginning and after the completion of the compression stage of parts, which eliminates the influence of the parameters of this first stage of the welding process on the stability of the amount of mechanical input during welding energy into the welded parts. This increases the average value of the strength of the welded joint, i.e. quality stability, what is achieved by the technical result.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, made it possible to establish a set of significant distinguishing features in relation to the applicant's technical result in the claimed method set forth in the claims.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию “новизна”.Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию “изобретательский уровень” заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата, в частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:To verify the compliance of the claimed invention with the condition “inventive step”, the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify signs that match the distinctive features of the claimed method from the prototype. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for a specialist, since the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of a technical result is not revealed from the prior art as defined by the applicant, in particular, the following transformations are not provided for by the claimed invention:

- дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой (присоединяемыми) к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такого дополнения;- addition of a known product by any known part (s) attached to it (by) according to known rules, in order to achieve a technical result with respect to which the effect of such an addition is established;

- замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;- replacement of any part (s) of a known product with another known part to achieve a technical result, in respect of which the influence of such a replacement is established;

- исключение какой-либо части (элемента, действия) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата (упрощение, уменьшение массы, габаритов, материалоемкости, повышение надежности, сокращение продолжительности процесса и пр.);- the exclusion of any part (element, action) of the product with the simultaneous exclusion of the function due to its presence and the achievement of the usual result for such exclusion (simplification, reduction of mass, dimensions, material consumption, increased reliability, reduced process time, etc.);

- увеличение количества однотипных элементов, действий, для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов, действий;- an increase in the number of elements of the same type, actions, to enhance the technical result due to the presence in the tool of precisely such elements, actions;

- выполнение известного средства или его части (частей) из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;- the implementation of a known tool or part (s) of a known material to achieve a technical result due to the known properties of this material;

- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.- the creation of a tool consisting of known parts, the choice of which and the relationship between them are based on known rules, recommendations, and the technical result achieved in this case is due only to the known properties of the parts of this tool and the relationships between them.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представлении таких признаков во взаимосвязи, либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей.The described invention is not based on a change in a quantitative characteristic (s), the presentation of such signs in relationship, or a change in its appearance. This refers to the case when the fact of the influence of each of these characteristics on the technical result is known, and new values of these signs or their relationship could be obtained on the basis of known dependencies and patterns.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию “изобретательский уровень”.Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".

На чертеже представлена блок-схема лабораторной установки, на которой осуществлялся предлагаемый способ.The drawing shows a block diagram of a laboratory installation on which the proposed method was carried out.

Установка состоит из волновода 1, опоры 2, сварочной головки 3, пневмопривода 4 с электропневмоклапанами 5 и 6, датчика 7 перемещения с индикатором 8, храпового механизма 9 с пневмоприводом 10, переключателей 11, 12 и 13, регулятора 14 давления, ресиверов: 15 - давления сжатия, 16 - давления сварочного, 17 - давления подъема сварочной головки 3, блока 18 управления процессом сварки, ультразвукового генератора 19, позицией 20 обозначен свариваемый материал.The installation consists of a waveguide 1, a support 2, a welding head 3, a pneumatic actuator 4 with electro-pneumatic valves 5 and 6, a displacement sensor 7 with an indicator 8, a ratchet mechanism 9 with an pneumatic actuator 10, switches 11, 12 and 13, a pressure regulator 14, and receivers: 15 - compression pressure, 16 - welding pressure, 17 - lifting pressure of the welding head 3, welding process control unit 18, ultrasonic generator 19, item 20 indicates the material to be welded.

При выполнении предлагаемого способа оператор укладывает свариваемый материал 20 между волноводом 1 и опорой 2, переключателем 13 подает сигнал на электропневмоклапан 6, который подключает ресивер 15 через регулятор 14 к электропневмоклапану 5, переключателем 12 оператор включает электропневмоклапан 5 и подает воздух в верхнюю камеру пневмоцилиндра пневмопривода 4 из ресивера 15, т.е. включает давление сжатия, включением давления сжатия начинается перемещение волновода 1 навстречу опоре 2, которое регистрируется и измеряется датчиком 7 и визуально контролируется оператором по индикатору 8, при необходимости, в случае торможения перемещения сопротивлением свариваемого материала 20, оператор регулятором давления 14 увеличивает величину давления сжатия, обеспечивая дальнейшее перемещение волновода 1, в момент достижения величины перемещения заданного значения, что наблюдается по индикатору 8, оператор переключателем 11 включает пневмопривод 10, пневмопривод 10 приводит в зацепление храповой механизм 9, чем фиксирует перемещение волновода 1 в противоположном первоначальному направлении, переключателем 12 через электропневмоклапан 5 оператор перекрывает подачу воздуха из ресивера 15, а верхнюю камеру пневмоцилиндра пневмопривода 4 соединяет с атмосферой, т.е. отключает давление сжатия, затем через блок 18 управления процессом сварки включает ультразвуковые колебания от генератора 19, переключателем 13 через электропневмоклапан 6 соединяет ресивер 16 сварочного давления с электропневмоклапаном 5, переключателем 12 через электропневмоклапан 5 оператор отсоединяет верхнюю камеру пневмоцилиндра пневмопривода 4 от атмосферы и соединяет с ресивером 16, т.е. включает сварочное давление, после достижения заданных параметров процесса сварки блок 18 управления сваркой отключает ультразвуковые колебания, а затем подает сигнал оператору о необходимости снятия свариваемого материала 20, оператор переключателем 11 подает сигнал на пневмопривод 10 и отключает храповой механизм 9, затем переключателем 12 через электропневмоклапан 5 соединяет верхнюю камеру пневмоцилиндра пневмопривода 4 с атмосферой, а нижнюю - с ресивером 17 давления подъема, чем перемещает волновод 1 в исходное для начала процесса сжатия положение.When performing the proposed method, the operator places the material to be welded 20 between the waveguide 1 and the support 2, the switch 13 sends a signal to the electro-pneumatic valve 6, which connects the receiver 15 through the regulator 14 to the electro-pneumatic valve 5, with the switch 12, the operator turns on the electro-pneumatic valve 5 and supplies air to the upper chamber of the pneumatic actuator 4 from receiver 15, i.e. turns on the compression pressure, switching on the compression pressure starts moving the waveguide 1 towards the support 2, which is recorded and measured by the sensor 7 and visually controlled by the operator according to indicator 8, if necessary, in case of braking the movement by the resistance of the material being welded 20, the operator increases the compression pressure by the pressure regulator 14, providing further movement of the waveguide 1, at the moment of reaching the displacement value of the set value, which is observed by indicator 8, the operator switch 11 This turns the actuator 10 causes actuator 10 to engage the ratchet 9 than captures moving waveguide 1 in the opposite direction of the original, a switch 12 via the operator electropneumatic 5 overlaps air supply from the receiver 15, and the upper chamber of the pneumatic cylinder actuator 4 connects with the atmosphere, i.e., switches off the compression pressure, then, through the welding process control unit 18, turns on ultrasonic vibrations from the generator 19, a switch 13 connects the welding pressure receiver 16 through an electro-pneumatic valve 6 to an electro-pneumatic valve 5, and a switch 12 through an electro-pneumatic valve 5 disconnects the upper chamber of the pneumatic actuator pneumatic cylinder 4 from the atmosphere and connects to the receiver 16, i.e. turns on the welding pressure, after reaching the specified parameters of the welding process, the welding control unit 18 turns off ultrasonic vibrations, and then sends a signal to the operator about the need to remove the material being welded 20, the switch 11 sends a signal to the pneumatic actuator 10 and turns off the ratchet mechanism 9, then the switch 12 through the electro-pneumatic valve 5 connects the upper chamber of the pneumatic actuator pneumatic cylinder 4 with the atmosphere, and the lower one with the lift pressure receiver 17, which moves the waveguide 1 to the initial one to start the process th position.

Для сравнения проводили сварку 100 образцов из капроновой ленты ЛТК 44-1600 (МРТУ 17-711-69), толщиной 2,7 мм. После сварки проводили испытания образцов на разрывной машине Р-10. Заданные параметры режима сварки: сварочное давление - 5,0 МПа, амплитуда колебаний рабочего торца волновода - 50 мкм, частота колебаний - 17,9 кГц. Заданное по заявляемому способу перемещение волновода в сторону опоры составляло 7,4 мм, что обеспечивало включение ультразвуковых колебаний при расстоянии между волноводом и опорой в 2,0 мм. При сварке по известному способу ультразвуковые колебания включались при достижении скорости деформации сжатия нулевого значения, одновременно измерялась величина соответствующего этому моменту давления сжатия, которая в последующем поддерживалась постоянной. Результаты измерений следующие: среднее значение давления сжатия в момент включения ультразвуковых колебаний - 4,6 МПа, среднеквадратичное отклонение - 0,3 МПа, коэффициент вариации - 6,52%. Результаты испытаний сваренных образцов следующие: среднее значение разрывной нагрузки - 605 кН, среднеквадратичное отклонение - 105,4 кН, коэффициент вариации - 17,42%. При сварке по заявляемому способу достижение заданного перемещения волновода обеспечивалось давлением сжатия со средним значением - 5,2 кН, сварка проводилась при заданных (см. выше) параметрах режима, результаты испытаний: средняя разрывная нагрузка – 640 кН, среднеквадратичное отклонение - 64 кН, коэффициент вариации - 10%. Сравнение полученных результатов испытаний подтверждает достижение предлагаемым способом заявленного технического результата.For comparison, 100 samples were welded from a nylon strip LTK 44-1600 (MRTU 17-711-69), 2.7 mm thick. After welding, samples were tested on a tensile testing machine R-10. The specified parameters of the welding mode: welding pressure - 5.0 MPa, the oscillation amplitude of the working end of the waveguide - 50 μm, the oscillation frequency - 17.9 kHz. Specified by the claimed method, the movement of the waveguide towards the support was 7.4 mm, which ensured the inclusion of ultrasonic vibrations with a distance between the waveguide and the support of 2.0 mm. When welding by a known method, ultrasonic vibrations were switched on when the compression strain rate reached zero, while the value corresponding to this moment of the compression pressure was measured, which was subsequently kept constant. The measurement results are as follows: the average value of the compression pressure at the moment of switching on the ultrasonic vibrations is 4.6 MPa, the standard deviation is 0.3 MPa, the coefficient of variation is 6.52%. The test results of the welded samples are as follows: the average breaking load is 605 kN, the standard deviation is 105.4 kN, and the coefficient of variation is 17.42%. When welding according to the claimed method, the achievement of a given waveguide displacement was ensured by compression pressure with an average value of 5.2 kN, welding was carried out at the specified mode parameters (see above), test results: average breaking load - 640 kN, standard deviation - 64 kN, coefficient variations - 10%. A comparison of the test results confirms the achievement of the proposed method of the claimed technical result.

Claims (1)

Способ ультразвуковой сварки термопластов, включающий в себя сжатие деталей увеличивающимся давлением, отличающийся тем, что перед сжатием включают и начинают измерять встречное перемещение волновода и опоры относительно друг друга, измерение продолжают во время сжатия свариваемых деталей между волноводом и опорой, при достижении встречным перемещением заданного значения это перемещение фиксируют, давление сжатия снимают, включают ультразвуковые колебания и сварочное давление и заканчивают сварочный цикл в заданном режиме.A method of ultrasonic welding of thermoplastics, including compression of parts by increasing pressure, characterized in that before compression they turn on and begin to measure the opposed movement of the waveguide and supports relative to each other, the measurement is continued while compressing the parts to be welded between the waveguide and the support, when the set value reaches the opposite movement this movement is fixed, the compression pressure is removed, ultrasonic vibrations and the welding pressure are turned on, and the welding cycle is completed in the set mode.
RU2003101945/12A 2003-01-24 2003-01-24 Method of ultrasonic welding of thermoplastics RU2229382C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003101945/12A RU2229382C1 (en) 2003-01-24 2003-01-24 Method of ultrasonic welding of thermoplastics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003101945/12A RU2229382C1 (en) 2003-01-24 2003-01-24 Method of ultrasonic welding of thermoplastics

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2229382C1 true RU2229382C1 (en) 2004-05-27
RU2003101945A RU2003101945A (en) 2004-08-10

Family

ID=32679452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003101945/12A RU2229382C1 (en) 2003-01-24 2003-01-24 Method of ultrasonic welding of thermoplastics

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2229382C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465138C2 (en) * 2010-12-27 2012-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Method of ultrasound welding of synthetic materials
RU2736621C2 (en) * 2016-06-22 2020-11-19 Хексел Композитс Лимитед Ultrasonic welding of fiber-reinforced sections of thermosetting resin

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465138C2 (en) * 2010-12-27 2012-10-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Method of ultrasound welding of synthetic materials
RU2736621C2 (en) * 2016-06-22 2020-11-19 Хексел Композитс Лимитед Ultrasonic welding of fiber-reinforced sections of thermosetting resin

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101394100B1 (en) Quality control method for ultrasound welding
US8172969B2 (en) Apparatus and method for ultrasonic processing of laminates
WO1998049009A1 (en) Simultaneous amplitude and force profiling during ultrasonic welding of thermoplastic workpieces
CN107290207A (en) A kind of material testing apparatus based on AFM and electrodynamics stretching-machine
Vanleeuw et al. Quasi-unidirectional flax composite reinforcement: Deformability and complex shape forming
JP5142527B2 (en) Conductor welding method
TW201210715A (en) Joining method
RU2229382C1 (en) Method of ultrasonic welding of thermoplastics
JP4154720B2 (en) Measuring device for mechanical properties of viscoelastic surface
US4406720A (en) Ultrasonic production of nonwovens
WO2007048187A1 (en) Methods and apparatus for measuring properties of fibre samples
TW202228995A (en) A method for edge-forming cellulose products in a forming mould system, and a forming mould system for forming edges of cellulose products
US20030136199A1 (en) Measurement apparatus and technique for properties of board products
JP5136107B2 (en) Bonding quality inspection method and bonding quality inspection device
JP2007181963A (en) Post-processing type fiber embedding method and ultrasonic horn for embedding fiber
JP3613934B2 (en) Spot welding control device
AU7867594A (en) Apparatus and method for forming alternate twist-plied yarns and product
KR101548949B1 (en) Ultrasonic bonding typed metal wire bonding apparatus
KR102137370B1 (en) Device and method for measuring quality of ultrasonic welding
JP2002263742A (en) Press and pressing method for deep drawing
US3929012A (en) Method and apparatus for optimizing cure time of elastomeric articles
GB2595095A (en) Force based sequencing of biopolymers
JP7376789B2 (en) Rubber pullability evaluation method and device
EP3953096A1 (en) Device for determining a status of an ultrasonic welding process
JP4017470B2 (en) Powder physical property evaluation method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150125