Устройство для ультразвуковой сварки термопластичных материалов Советский патент 1985 года по МПК B29C65/08 B29K27/00 B29L31/00 

I Изобретение относится к термопластичным полимерным материалам, в частности к ультразвуковой сборке изделий из термопластов оплавлением, и может быть использовано машиностроении, приборостроении, химической и легкой отраслях промышленности. Цель изобретения - повьш1ение эффективности .работы устройства и уменьшение его габаритов. Повышение эффективности работы устройства достигается за счет уме ньшения энергии внутренних потерь размещения пьезоэлементов преобразователя в пучности амплитуды смещений, что увеличивает амплитуду с щения инструмента в зоне обработки и повьш1ает КПД системы. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - пример вьшолнения устройства с несколькими формирукнцими полостями на рабочем торце центрального волновода, вид сверху. Устройство для ультразвуковой -сварки термопластичных материалов содержит резонатор 1 полуволновой длины с развитыми входной и выходной поверхностями, пьезоэлектрический преобразователь, вьшолненный в виде пакета 2 пьезоэлектрических пластин, и волноводы 3 и,4, которые закреплены на выходной поверхности резонатора 1 и вьшолнены с формирукнцими полостями 5 на рабочих торцах, например со сферичес кими полостями для формирования круглых головок на пластмассовых стержнях. Пакет 2 пьезоэлектрических пластин установлен на выходной поверхности-резонатора 1 между последним и центральным волноводом 4 и состоит обычно из двух пластин Пакет 2 установлен в пазу, выполненном на резонаторе, с глу0биной, равной толщине пакета, т.е. выходная поверхность пакета пьезоэлектрических пластин и выходная поверхность резонатора расположены в одной плоскости. При этом-толщина пакета не должна превышать 20% длины резонатора. Установка пакета пьезоэлектрических пластин в пазу резонатора позволяет выполнить центральной волновод и остальные волноводы одной длины. При этом коэффициент концентрации для всех волноводов выбирают один и тот же, а по величине таким, что амплитуда колебаний на рабочих торцах равна не менее 15 мкм при частоте колебаний 18-22 кГц. В случае, если для подвода большой акустической мощности требуется использовать пьезоэлектрические пластины с большой рабочей поверхностью, а следовательно, и центральный концентратор с большим входным диаметром, выходную ступень выполняют так, что на рабочем торце можно выполнить две или более формирующих полостей (фиг. 2). Устройство работает следующим образом. При подаче электрического напряжения от ультразвукового генератора на пьезоэлектрические пластины пакета 2 в последних возбуждаются механические колебания, которые передаются на резонатор 1 и волноводы 3 и 4, в которых устанавливается стоячая волна с пучностями на торцах резонатора 1 и волноводов 3 и 4, в том числе на рабочих торцах последних. При контакте рабочих торцов волноводов с пластмассовыми стержнями последние размягчаются, и на стержнях под действием рабочей нагрузки формируются сферические головки.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКИ ТЕРМОПЛАСТИЧНЬЙ МАТЕРИАПОВ, содержащее пьезоэлектрический преобразователь и резонатор полуволновой длины с развитыми входной и выходной поверхностями, на выходной поверхности которого закреплены волноводы, вьтолненные с формирующими полостями на рабочих торцах, о тличающе е с я тем, что, с целью повьшения эффективности работы устройства и уменьшения его габаритов, пьезоэлектрический преобразователь и волноводы установлены на выходной поверхности резонатора, причем выходная поверхность пьезоэлектрического преобразователя и выходная поверхность резонатора расположены в одной плоскости. 9) эо 4а :о