Ультразвуковая сварочная головка для сварки изделий из пластмасс Советский патент 1987 года по МПК B29C65/08 

Изобретение отноеигся к устройстЕ ам для сварки полимерны); материалов с по-- МО1ЦЫО ультразвука и может быть использовано в маь линостроении, химическом машиностроении, нриборостроении и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - сварка изделий кз пластмасс с замкнутым контуром с обеспечением качественного шва за счет концен- транни энергии вводимых в изделие ультразвуковых колебаний (УЗК).

На фиг. 1 изображена у.Л1:)Тразвуковая сварочная (УЗС) головка для сварки из- нласт.масс, вид спереди (вари- фиг. 2 - то же, вид сверху; на то же, вид снереди (варианты II (риг. 4 -- вид А на фиг. 3 (ва- на фиг. 5 - то же, (вариант

из на

на

п;

1 фи1 6 -- УЗС головка, аксонометдел и и

ант I);

фи|-. 3

и III);

риант

1П); н.

рическая проекция (вариант I).

УЗС головка для сварки изделий из пластмасс но вариа ггу I (. ,2 и 6) включает сварочные инстрп менты, содержание стер;к- певые трапс1|)орматоры i колебаний и маг- 11итострикнио1Н5ые преобразователи 2, жестко соедипе1-1ные между собой.

Стержневой трапс(1эорматор колебаний имеет две сопряженные грани 3 и 4, нср- непдикуляр Ные поверхности входного торца 5. Стержневые трансформаторы 1 колебаний установлены друг к другу эти.ми гранями с образованием симметричной формы | оловки при виде сверху.

На участке 6 от рабочего торца 7 трансформатора вьнюлнс переход к HJTPHXO- вой форме, соответству1он1,ей контуру свар- Hoi o HiBa изделия. Стержневые трансфор- .маторы колебаний контактируют между со- 6oii по диафрагме 8, раеноложепной в узле колебаний.

УЗС r x:iOBKa но вариагггу II (фиг. 3 и 4) eocTOiri ;.1з сварочных инструментов, содер- жан их стержневые трансформаторы 1 колебаний п. ма нг1тострикционные npeo6f)a- зователн 2, iv:ecTKo соединенные между собой. Одна част) 9 стержневых трансформа- тор(;в колебаний .л;1ена с взаимной нер- нендику Лярностью входного торца .5 и грани 3, а другая часть 10 - с взаимной иерпеи- дикулярпостью входного торца 5 и двух параллельно расположенных между собой | раней 3 и 4. Трансформаторы 1 колебаний установлены друг к другу этими гранями.

У.ЗС головка но варианту III (фиг. 3 и 5) также состоит из сварочных инструментов, содержа Н1ИХ стержневые трансформаторы колебаний 1 и магнитострикционные преобразователи 2, жестко соединенные между собой. Одна часть 11 стержневых трансформаторов колебаний выполнена с взаимной перпендикулярностью входного торца 5 и двух сопряженных между собой 1 раней 3 и 4, а другая часть 12 - с взаимной пернендику- ляргюстыо входного торна о и трех сонряжеиных между собой граней. Сопряженные трансформаторы 1 колебаний установлены друг к другу этими граня.ми с образованием симметричной формы головки при виде свер- ху.

Для иитання магнитострикпионных преобразователей УЗС головки используется один ультразвуковой генератор с достаточной для стабильной работы в нроцессе свар- д ки выходной мо цноетью.

Устройство по варианту I работает следующим образом.

Свариваемое изделие устанавливается па опоре и поджимается УЗС головкой со статическим давлением Р„ . После этого 5 включается УЗС головка на время Т.

Электрические колебания ультразвуковой частоты, вырабатываемые генератором, нреобразуются в .механические продольные колебания магнитострикнионных нреобра- п зователей, которые усиливаются стержневыми трансформаторами колебаний, присоединенными к последним. Нодвод механической энергии УЗС головки к свариваемому изделию осуществляется за счет контакта рабочего торца каждого стержневого трансформатора колебаний с изделием. Г1остоянный контакт между изделием и рабочим торцом обеснечивается статическим давлением Р..

Динамическое усилие F, возникающее 3 pe3yjrbTaTe воздействия колеблющихся трансф ормагоров, за время Тс. приводит к пагреву свариваемого изделия, а действие статического давления обеспечивает получение прочпоплотного сварпого соедипе- ния.

Носле отключения УЗС головки изделие остается под статическим .давлением P. в течение времени ч „ но истечении которого изделие снимается с (jnopia. Работа предлагаемого устройства по вар1- антам II и II осуществляется апа. югичпо. Исио.льзование предлагае.мой УЗС головки для сварка- изделий из пластмасс дает по сравг:ению с известщя.м устройство.м возможность получения плотпо ч ) сварного соединепия с сохранением его прочности 5 ASi счет концентрации энергии вводимых в изделие УЗК, что особенно важно для изделий, предназначенных для хранения жидкостей и газов нод давлением, расширяет номенклатуру свариваемых нзде,:1ий.

5

0

5

55

50

с6

Ч ормула изоорвтения

Ультразвуковая сварочная головка для сварки изде.пий из пластмасс, содержаи.1ая сварочные инстру.менты, включающие стерж- иевой трапсфор.матор колебаний и магнито- стрикциопиый преобразователь, установленные с зазором с образовавшем штриховой формы рабочего торца головки, соответ- ствуюгцей контуру сварного шва, отличающаяся тем, что, с целью сварки изделии из пластмасс с замкнутым контуром с обеспечением качественного шва за счет концентрации энергии вводимых в изделие ультразвуковых колебаний, каждый стержне-, вой трансформатор колебаний выполнен несимметрично сужающимся к рабочему

торцу и имеющим по меньшей мере две прилегающие к одному ребру грани, перпендикулярные входному торцу, причем стержневые трансформаторы колебаний установлены друг к другу указанными гранями и соединены между собой посредством диафрагмы.

Изобретение относится к устройствам для сварки полимерных материалов с помощью ультразвука. Целью изобретения является сварка изделий из пластмасс с замкнутым контуром с обеспечением качественного шва за счет концентрации энергии вводимых в изделие ультразвуковых колебаний. Стержневой трансформатор 1 колебаний имеет две сопряженные грани 3 и 4, перпендикулярные входному торцу 5. Стержневые трансформаторы колебаний установлены друг к другу этими гранями и контактируют между собой по диафрагме В. Электрические колебания ультразвуковой частоты, вырабатываемые генератором, преобразуются в механические продольные колебания магнитострикционных преобразователей, которые усиливаются стержневыми трансформаторами колебаний. 6 ил. Г 4teE3 S 4 ю

ф1/г.1

Фиг. 2

А

5 5

/

/-N

Ч

5

Z г

Вид /(

11 11

Вид А

12 12 3 J

/ / / /

11 П

Т/

Фи&.5