Зварювання високої частоти

Виробник високочастотних зварювальних апаратів / зварювальний апарат з ПВХ для зварювання пластику тощо.

Зварювання високої частоти, відомий як радіочастотне (РЧ) або діелектричне зварювання, - це процес злиття матеріалів шляхом подачі радіочастотної енергії на ділянку, що з’єднується. Отриманий шов може бути таким же міцним, як і вихідні матеріали. Високочастотне зварювання покладається на певні властивості зварюваного матеріалу, щоб спричинити генерацію тепла в швидко змінному електричному полі. Це означає, що за допомогою цієї техніки можна зварювати лише певні матеріали. Процес передбачає піддавання деталей, що з’єднуються, високочастотному (найчастіше 27.12 МГц) електромагнітному полю, яке зазвичай застосовується між двома металевими прутками. Ці бруски також діють як аплікатори тиску під час нагрівання та охолодження. Динамічне електричне поле змушує коливатися молекули в полярних термопластах. Залежно від геометрії та дипольного моменту, ці молекули можуть перевести частину цього коливального руху в теплову енергію та спричинити нагрівання матеріалу. Мірилом цієї взаємодії є коефіцієнт втрат, який залежить від температури та частоти.

Полівінілхлорид (ПВХ) та поліуретани - найпоширеніші термопласти, зварювані методом ВЧ. Можна радіочастотно зварювати інші полімери, включаючи нейлон, ПЕТ, PET-G, A-PET, EVA та деякі смоли з АБС, але потрібні особливі умови, наприклад, нейлон і ПЕТ приварюються, якщо на додаток до використовуваних попередньо нагрітих зварювальних прутків ВЧ потужність.

ВЧ-зварювання зазвичай не підходить для фторопласту, полікарбонату, полістиролу, поліетилену або поліпропілену. Однак, через насуваються обмеження у використанні ПВХ, був розроблений спеціальний сорт поліолефіну, який має можливість високочастотного зварювання.

Основна функція високочастотного зварювання полягає у формуванні стику в двох або більше товщинах листового матеріалу. Існує ряд додаткових функцій. Зварювальний інструмент може бути гравірований або профільований, щоб надати всій зварній ділянці декоративний вигляд, або він може включати техніку тиснення для розміщення написів, логотипів або декоративних ефектів на зварних виробах. Включаючи ріжучу кромку, прилеглу до зварювальної поверхні, в процесі можна одночасно зварювати і різати матеріал. Ріжуча кромка стискає гарячу пластмасу в достатній мірі, щоб забезпечити відірвання надлишкового брухту, отже, цей процес часто називають зварюванням шляхом розриву.зварювальний апарат високої частоти

Типовий пластиковий зварювальник складається з високочастотного генератора (який створює радіочастотний струм), пневматичного преса, електрода, що передає радіочастотний струм матеріалу, що зварюється, і зварювальної стенди, що утримує матеріал на місці. Машина також може мати заземлювальну планку, яка часто встановлюється позаду електрода, що веде струм назад до машини (точка заземлення). Існують різні типи зварювальників пластмас, найпоширенішими є брезентові машини, пакувальні машини та автоматизовані машини.

Регулюючи налаштування машини, напруженість поля можна регулювати відповідно до матеріалу, що зварюється. При зварюванні апарат оточений радіочастотним полем, яке, якщо воно занадто сильне, може дещо нагріти тіло. Це те, від чого потрібно захищати оператора. Напруженість радіочастотного поля також залежить від типу використовуваної машини. Як правило, машини з видимими відкритими електродами (неекрановані) мають сильніші поля, ніж машини з закритими електродами.

При описі радіочастотних електромагнітних полів часто згадується частота поля. Дозволені частоти для зварювальників пластмас - 13.56, 27.12 або 40.68 мегагерц (МГц). Найпопулярніша промислова частота для ВЧ зварювання - 27.12 МГц.

Радіочастотні поля від пластикового зварника розповзаються навколо машини, але найчастіше це лише поруч із машиною, що поле настільки сильне, що потрібно вживати запобіжних заходів. Напруженість поля різко зменшується із віддаленням від джерела. Напруженість поля визначається двома різними вимірами: напруженість електричного поля вимірюється у вольтах на метр (В / м), а напруженість магнітного поля - в амперах на метр (А / м). Обидва вони повинні бути виміряні, щоб отримати уявлення про те, наскільки сильним є радіочастотне поле. Потрібно також виміряти струм, який проходить через вас, якщо ви торкаєтесь обладнання (струм контакту), і струм, який проходить через корпус при зварюванні (індукований струм).

Переваги високочастотної технології зварювання

  • ВЧ-герметизація відбувається зсередини назовні, використовуючи сам матеріал як джерело тепла. Тепло фокусується на зварюваній мішені, так що навколишній матеріал не повинен перегріватися, щоб досягти цільової температури на місці з'єднання.
  • з ВЧ-опалення генерується лише тоді, коли поле під напругою. Як тільки генератор працює, тепло відключається. Це дозволяє забезпечити більший контроль над кількістю енергії, яку матеріал бачить протягом усього циклу. Крім того, генерується ВЧ тепло не випромінює матрицю, як на нагрітій матриці. Це запобігає тепловій дегрегації матеріалу, що стикається зі швом.
  • ВЧ-інструмент зазвичай виконується "холодним". Це означає, що після вимкнення ВЧ матеріал перестає нагріватися, але залишається під тиском. Таким чином, можна миттєво нагрівати, зварювати та охолоджувати матеріал під стиском. Більший контроль за зварним швом призводить до більшого контролю над отриманою екструзією, тим самим збільшуючи міцність шва.
  • РЧ зварні шви є «чистими», оскільки єдиним матеріалом, необхідним для виготовлення ВЧ-зварного шва, є сам матеріал. У ВЧ відсутні клеї та побічні продукти

принцип високочастотного зварювання