Способ ультразвуковой сварки пластмассовых деталей

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1245443 А1 (51)4 В 29 С 65/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3826980/23-05 (22) .17.12.84 (46) 23.07.86. Бюл. Ф 27 (71) Ленинградское научно-производственное объединение "Буревестник" (72) Ю.У. Гатауллин, Б.А. Прохожев, Л.Г. Фридберг и В.Н. Бобер (53) 678.029.438(088.8) (56) Волков С.С. и др. Сварка пластмасс ультразвуком. М.: Машиностроение, 1974, с. 100-107.

Авторское свидетельство СССР

Р 261137, кл. В 23 К 11/12, 1968. (54) (57) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКИ ПЛАСТМАССОВЫХ ДЕТАЛЕЙ, включающий сборку деталей, сжатие соединяемых,поверхностей .ультразвуковым сва- рочным.инструментом, приложение к ним сварочного давления и,введение, ультразвуковых колебаний, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения качества сварного шва, сжатие соединяемых поверхностей осуществляют путем введения деталей с. натягом в сварочный инструмент на глубину Н, определяемую из соотношения

Н= S + 1,5В где S — толщина привариваемой детали, мм,  — ширина сварного шва, мм.

> 245443

Изобретение относится к сварке пластмасс, а именно к ультразвуковой сварке, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например в приборостроении, ма- 5 шиностроении, в авиационной, автомобильной промышленности и других отраслях.

Цель изобретения — повышение качестна сварного шва. 1О у чзанная цель достигается за счет улучшения формирования сварного шва в процессе сварки и остывания шва путем создания натяга межд свариваемыми деталями и углублением в !5 сварочном инструменте, в котором размещен сварной шов, а также за счет исключения смещения свариваемых

1деталей относительно друг друга в про-. цессе сварки путем ограничения такого смещения стенками углубления в сварочном инструменте.

На чертеже изображена схема осуществления способа.

Способ ультразвуковой сварки 25 пластмассовых деталей заключается в. следующем.

В опору 1 устанавливают свариваемые детали — трубу 2 с днищем 3, осущестзгяя их сборку. Сжимают соединяемые поверхности деталей ультразвуковым сварочньм инструментом 4, вводя„ с натягом 8 трубу 2 с днищем 3 в уггубление сварочного инструмента до упора в его рабочую поверхность 5 на глубину Н. Облегчению ввода деталей

35 с натягом в углубление сварочного инструмента способствует наличие Ьаски

6. Благодаря углублению рабочей поверхчости сварочного инструмента

4О сварной стык находится в углублении, плотно прижатым к боковым стенкам углубления. Прикладывают к деталям сварочное давление Я, прижимая рабочую поверхность сварочного инструмента к свариваемым деталям, и подают им45 пульс ультразвуковой энергии от маг. нитострикционного преобразователя 7.

Детали 2 и 3 свариваются между собой.

Ввод свариваемых деталей в сварочный инструмент с натягом и размещение сварного стыка 8 в углублении сварочного инструмента обеспечивает в зоне нагрева свариваемых деталей противодавление, препятствующее их тепловой деструкции за счет предотвращения выделения в зоне шва газообразных продуктов разложения термопластов.

При этом создаются условия получения качественного сварного герметичного соединения, исключается вспучивание сварного шва и образование облоя.

Величина натяга б между радиальными размерами углубления и свариваемыми деталями, вводимыми в него, находится в пределах 0,1-0,12 мм.

Глубина Н ввода деталей в сварочный инструмент определяется из соотноше-., ния

Н = S + 1,5 В мму где Б — толщина привариваемой детали (днище трубы), мм;

 — ширина сварного шва, мм.

Величина натяга и глубина ввода деталей установлены экспериментально.

Нижний предел величины натяга определен, исходя из технологических возможностей получения точных размеров пластмассовых деталей, а верхнийиэ соображений исключения люфта дета лей в углублении, т.е. обеспечения гарантированного натяга. При определении величины углубления с помощью металлографического исследования было установлено, что глубина ввода свариваемых деталей в сварочный инструмент, превышающая. на 1,5 В ( — ширина сварного шва) толщину цнища трубы (S), обеспечиват надежность запирания шва в углублении.

При этом не только сварной шов, но и зонд, термического влияния не выходят за пределы наружного торца сварочного инструмента. при сварке днища с трубой при толщине днища и соответ ственно стенки трубы до 2 мм.

Пример. Осуществляли сварку корпуса с днищем иэделия ЗПГ-21 (зажигалка газовая пьезоэлектрическая), изготовленных иэ полиамида

ПА6-210/3!1, ОСТ 6-06-С9-76. Толщина стенки корпуса l,8 мм, днища 1,5 мм, .На днище по периметру выполнен треугольный концентратор высотой 0,,6 мм. Сварку производили на установке . МТУ-1,5-3У4 на следующем режиме: частота 22 кГц; ток анода

1,0 А,", ток подмагничивания 16 А; сварочное давление 2 атм; продолжительность сжатия 2 с; время свафки

3,4 с; продолжительность проковки

3,6 с. После сварки получен гладкий сварной шов беэ усиления и облоя, смещение корпуса и днища в радиальном направлении отсутствуют. Испытания сварного соединения на герметичность проводили по следующей схеме. 3arepметизированный клапанами баллон

1245443 4

Критерием герметичности являлось отсутствие пузырьков газа, выходящих из сварного шва. В результате испытания 2-х тыс. штук корпусов зажигалок выявлено 100 герметичных сварных швов. (корпус с днищем) заполняли сжиженным газом, имеющим состав: пропан

87, н-бутан 35K, изобутан — остальное, и выдерживали в ванне с водой, о имеющей температуру 25+5 С в течение

3 0,5 мин.

Составитель Н.Елисеева

Техред 0 Сопко Корректор Е. Сирохман

Редактор А.Сабо

Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3947/9

Производственно-полиграфическое предприятие, r.ужгород,ул.Проектная,4