Устройство для высокочастотной сварки и вырубки изделий из термопластов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 29 С 6504

11 . Ю а

® -Р(. р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " = 13!

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (54) (57) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОИ СВАРКИ И ВЫРУБКИ ИЗДЕЛИ Й ИЗ ТЕРМОПЛАСТОВ, содержащее электрод с просечкой, противоэлектрод (21) 3786300/23-05 (22) О! .09.84 (46) 15.06.86. Бюл. № 22 (72) Г. Ф. Глазунов и В. Т. Железнов (53) 678.059.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 764992, кл. В 29 С 27/04, 1978.

Зайцев К. И. и др. Сварка пластмасс.

М.: Машиностроение, 1978, с. 141.

„„SU„„1237463 А1 и размещенную на нем предохранительную прокладку из листового нетермопластичного диэлектрика, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, устройство снабжено дополнительной диэлектрической прокладкой из термостойкой пленки, размещенной на предохранительной прокладке и соединенной с ней посредством эластомерного клея, а рабочая поверхность электрода по ширине со стороны, противоположной расположению просечки, выполнена со скосом не более 15, при этом высота скоса равна 0,2 — 0,4 ширины рабочей поверхности электрода.

1237463

Высота скоса h равна 0,2 — 0,4 ширины рабочей поверхности электрода. Это позволяет на дополнительном участке по мере удаления от основного участка постепенно сни- 40 зить температуру в зоне соединения до температуры, меньшей температуры плавления полимера, так как на дополнительном участке по мере удаления от основного участка давление сварки в соединении постепенно уменьшается и, как следствие, уменьшается 45 напряженность электрического поля, что способствует повышению качества сварного соединения, особенно жестких и ориентированных термопластов за счет того, что в околошовной зоне расплавленный полимер не

50 образует наплывов (выплесков), а плавно переходит от сварного шва к основному материалу и за счет снижения остаточных напряжений в сварном шве и предотвращения образования микротрещин. Значения угла скоса (до 15 ) и его высоты (0,2 — 0,4) ширины рабочей поверхности электрода) наиболее оптимальные, обеспечивающие качественную сварку.

Изобретение относится к сварке пластмасс и может найти применение при изготовлении изделий из термопластичного материала методом сварки токами высокой частоты.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2— узел I на фиг. 1; на фиг. 3 — узел II на фиг. 1.

Устройство для высокочастотной сварки и вырубки изделий из термопластов содержит металлический, например латунный электрод 1, оснашенный просечкой 2, и противоэлектрод 3. Между ними расположена предохранительная прокладка 4. Просечка 2 прикреплена к электроду 1 при помощи винтов 5 с возможностью вертикальной настройки и выполнена из ферромагнитной ленты повышенной твердости, удельная теплопроводность которой ниже удельной теплопроводности электрода 1 (например, из инструментальной стали У8А, HRC 55 — 60).

Предохранительная прокладка 4 состоит из листового нетермопластичного диэлектрика 6, например электрокартона или гетинакса толщиной 0,3 — 2 мм, к которому приклеена при помощи эластомерного клея 7, например 88 НФ и 88Н термостойкая диэлектрическая пленка 8 малой толшины, например политетрафторэтиленовая, полиэтилентерефталатная или гидратцеллюлозная толщиной 0,005 — 0,1 мм.

Рабочая поверхность электрода 1 по ширине имеет основной плоский участок (, обеспечивающий необходимую ширину сварного шва, и дополнительный — (, со скосом d, до 15 .

В процессе сварки наплыв (выплеск) Ilo высоте приблизительно равен половине толLUèHû свариваемого пакета, а ширина рабочей зоны электрода приблизительно равна двойной толшине свариваемого пакета. г)ля того, чтобы в процессе сварки в околошовной зоне расплавленный полимер не образовал наплывов (выплесков), а плавно перешел от сварного шва к основному материалу, т.е. произошло качественное формирование окклошовной зоны, высота скоса должна быть больше высоты выплеска расплавленного полимера, т.е. должна равняться 0,2- — 0,4 ширины рабочей зоны электрода, а ширина дополнительного участка со скосом должна быть приблизительно равна двойной толщине свариваемого пакета (ширине рабочей зоны электрода), т.е. величина угла скоса должна быть до 15 .

Больше значения ширины дополнительного участка и высоты его скоса брать нецелесообразно, так как это приведет к увеличению металлоемкости.

Устройство работает следуюшим образом.

В исходном положении электрод 1 поднят относительно противоэлектрода 3. Режушую кромку просечки 2 устанавливают при помощи винтов 5 ниже рабочей поверхности электрода 1 на величину, равную толщине сжатых необходимых давлений сварки заготовок изделия 9 плюс 5 — ЗОО/ц от этой величины. Такая установка режущей кромки обеспечивает качественную вырубку. На противоэлектрод 3 кладут предохранительную прокладку 4 листовым диэлектриком 6 вниз.

На прокладку 4 укладывают свариваемые элементы изделия 9. Опускают электрод и подают в сварочную установку (не показана), где создается давление, подается высокочастотная энергия, происходит сварка и одновременная вырубка готового изделия.

После сварки изделие извлекается из устройства, удаляется вырубленный припуск и цикл работы повторяется. В процессе сварки при подаче высокочастотного напряжения на электрод 1 и противоэлектрод 3 IlpoHcxoдит нагрев свариваемого материала 9. В зоне электрода нагрев соответствует температуре сварки, в зоне же расположения просечки

2 нагрев будет больше, так как удельная теплопроводность просечки ниже удельной теплонроводности электрода 1, следовательно температура нагрева будет выше температуры . лавления полимера. Это способствует легкому врезанию просечки в свариваемый материал, что обеспечивает в процессе сва рки качественную вырубку готового изделия. Кроме того, при сварке утолщенных пакетов из терпопластичного материала на тканевой сснове повышенная твердость просечки и заниженная относительно электрода удельная теплопроводность позволяют значительно (на 20 — 30 /о) снизить усилие

1237463

+UP. 2

Составитель Н. Елисеева

Редактор Ю. Середа Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

За каз 3241/19 Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вырубки, приблизив его значение к усилию, создаваемому необходимым для качественной сварки давлением, чтк способствует проведению качественной сварке — вырубке.

В процессе сварки просечка 2, вырубив готовое изделие, врезается режущей кромкой в дополнительную диэлектрическую прокладку 8 и далее в слой эластомерного клея, при этом значение суммарной толщины планки 8 и эластомерного клея 7 должно быть больше значения выступающей над электродом 1 режущей кромки просечки 2, а так как материал пленки и слой эластомерного клея пластичны, то режущая кромка просечки, взаимодействуя с ними, длительное время остается острой. Кроме того, дополнительная термостойкая прокладка 8 совместно со слоем эластомерного клея 7 позволяет использовать повышенные режимы высокочастотной сварки, например, изделий из термопластичного материала на тканевой основе, так как пленка и слой эластомерного клея являются теплозащитной основой прокладки 6, предохраняя ее от подгорания, коробления, отслаивания, снижая вероятность возникновения электрического пробоя.