بانک مقالات مهندسی مکانیک2

جوشكاری اولتراسونیك پلاستیك ها
مکانیک - مقالات
جوشكاری اولتراسونیك شامل استفاده از انرژی صـــــــــــــــوتی با فركانس بالا برای نرم كردن و ذوب كردن ترموپلاستیك ها در منطقه جوش است . قسمت هایی كه باید به یكدیگر جوش داده شوند زیر فشار روی هم نگه داشته شده و تحت ارتعاشات اولتراسونیك با فركانس 20 تا 40 كیلو هرتز قرار می گیرند. موفقیت جوش به طراحـــــــــی مناسب اجزا و مناسب بودن موادی كه جوش داده می شوند بستگی دارد.
از آنجا كه جوشكاری اولتراسونیك بسیار سریع است ( كمتر از 1 ثانیه ) و قابلیت اتوماســیون دارد به طور وسیع از آن در صنعت استفاده می شود . برای تضمین سلامت جوش طــــــــراحی مناسب اجزا بخصوص فیكسچرها لازم است . با طراحی مناسب از این روش می توان در تولید انبوه استفاده كرد.

یك ماشین جوشكاری اولتراسونیك شامل اجزای زیر است :
یك منبع تغذیه ، یك مبدل ، یك آمپــــــــلی فایر تقویت كننده به نام بوستر ، یك وســــــــــــیله تولید صدا یا شیپوره ( horn )
منبع تغذیه فركانس برق شهر 50-60 هرتز را به 20-40 كیلو هرتز می رساند . این انرژی به مبدل می رود و در مبدل دیسك پیزو الكتریك انرژی الكتریكی را به ارتعاش در فركانس اولتـراسونیك تبدیل می كند. اغلب ماشین های اولتــــــراسونیك در فركانسی بالاتر از 20 كیلو هرتز كار می كنند و صدایی تولید می كنند كه گوش انسان قادر به شنیدن آن نیست . امواج تولید شده در مبدل به بوستر رفته و دامنه آن تا حد دلخواه افزایش پیدا می كند و سپس در شیـــپوره ( كه یك وسیله صوتی مكانیكی است) امواج صوتی مستقیماً به قطعه كار منتقل می شود. همچنین شیپوره نقش اعمـال فشار بر روی قطعه را نیز بر عهده دارد.بعد از انتقال امواج صوت به قطعه كار در منطقه اتصال در اثر اصطـــكاك زیاد این انرژی تبدیل به گرما شده و باعث نرم شدن و ذوب پلاستیك و به وجود آمدن جوش میشود.

مزایای این روش عبارتند از :
- راندمان بالا
- تولید بالا با قیمت پایین
- سهولت در اتوماسیون
- سرعت جوش بالا
- تمیز بودن آن
مهمترین محدودیت این روش محدودیت در انرژی اعمالی و كوچك بودن عرض شیپوره ( كمتر از 250 میلی متر ) است و در نتیجه طول جوشی كه به وجود میآید كوچك است .

موارد استفاده از جوش التراسونیك ترموپلاستیك ها :
- جوشكاری ساده یك اتصال
- جاسازی یك قطعه در قطعه ای دیگر همرا با اتصال بین آن دو
- جوش نقطه ای ورق ها و صفحات پلاستیكی
- ...

صنایعی كه این نوع جوشكاری در آن كاربرد دارد :
- استفاده در صنعت بسته بندی
- استفاده در صنعت اتومبیل سازی
- استفاده در صنعت پزشكی
- استفاده در صنعت اسباب بازی
- صنایع مرتبط دیگر