Способ регулирования ультразвуковой сварки термопластичных материалов Советский патент 1991 года по МПК B29C65/08 

Изобретение относится к сварке пластмасс и может найти применение при ультразвуковой сварке термопластичных полимерных материалов.

Цель изобретения - повышение качества сварки за счет исключения влияния системы автоматической подстройки частоты.

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - характер изменения тока преобразователя в процессе сварки (точка А соответствует началу сварки: точка Б - времени завершения переходных процессов системы выделения величины, пропорциональной току преобразователя; точка В - моменту перехода полимера из высоко- эластичного состояния в вязкотекучее).

Способ регулирования ультразвуковой сварки термопластичных материалов реализуют с помощью устройства, который содержит ультразвуковой генератор 1 с системой автоматической подстройки частоты (АПЧ), акустический узел, включающий магнитострикционный преобразователь 2 и концентратор 3, пневмопривод 4 для создания статического давления, токовый шунт 5, вольтметр 6 переменного тока, дифференциатор 7, который состоит из двух дифференцирующих цепочек и осуществляет дифференцирование дважды, дискриминатор 8 знака и блок 9 управления, включающий регулятор цикла сварки, дополненный ключевым элементом (транзисторным ключом), на вход которого поступает сигнал с дискриминатора знака и осуществляется отключение ультразвука.

Способ регулирования осуществляют на примере сварки образцов из поливинил- хлорида (ТПВХ) толщиной 1 мм, шириной 40 мм, мощность преобразователя 1,6 кВт.сва- рочное давление 19 кг/см2. Свариваемые образцы помещают на рабочий стол машины (МТУП-1,6). С помощью пневмопривода 4 машины при подведении акустического узла к зоне сварки осуществляют статическое сжатие образцов, которое снимают по

Ё

Os

ю

XI

Јь

со

завершении сварки, затем включают ультразвуковой генератор 1 и через акустический узел в сторону сварки подводят ультразвуковые колебания (частота колебаний 22,65 кГц). Одновременно с началом сварки регистрируют управляющий параметр, т.е. измеряют величину тока преобразователя.

Измерение тока преобразователя осуществляют с помощью вольтметра ВЗ-56, имеющего аналоговый выход, и токового шунта (манганиновая проволока 0,3 мм, длиной 50 мм). С токового шунта 5 сигнал в виде падения напряжения, пропорционального изменению тока преобразователя, из- меряют вольтметром, с выхода которого сигнал поступает на запоминающий осциллограф (С8-12)(не показан) и на блок дифференцирования, собранного по схеме дифференциатора 7 низкой частоты. С выхо- да дифференциатора сигнал подают на вход дискриминатора 8 знака, собранного на компараторе (К544САЗ), который вырабатывает сигнал на отключение ультразвука при переходе второй производной тока преоб- разователя через экстремальную точку в положительную область, т.е. через 0 от минуса к плюсу. Этот сигнал поступает на блок управления, который осуществляет снятие ультразвуковых колебаний с акустической системы в момент достижения вязкотекуче- го состояния материала. После сварки образцы испытывают на разрыв (проверяют качество сварки). На основании полученных экспериментальных данных установлено, что максимальная прочность сварных швов образцов на кривой изменения тока преобразователя в процессе сварки (фиг.2) соответствует точке В.

Формула изобретения Способ регулирования ультразвуковой сварки термопластичных материалов, включающий регистрацию управляющего параметра и подачу сигнала на включение ультразвука при переходе второй производной управляющего параметра через экстремальную точку в положительную область в момент достижения вязкотекучего состояния материала, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки за счет исключения влияния системы автоматической подстройки частоты, в качестве управляющего параметра используют величину тока преобразователя при пропускании ультразвука через зону сварки.

Изобретение относится к сварке пластмасс и может найти применение при ультразвуковой сварке термопластичных материалов. Цель изобретения - повышение качества сварки за счет исключения влияния системы автоматической подстройки частоты. Для этого в способе регулирования ультразвуковой сварки термопластичных материалов в качестве управляющего параметра используют величину тока преобразователя при пропускании ультразвука через зону сварки. 2 ил.