Principe voor ultrasoon lassen van kunststof
Ultrasoon lassen is een methode om twee delen van dezelfde of chemisch compatibele materialen aan elkaar te hechten met behulp van ultrasone trillingen met hoge frequentie die een las met vaste toestand ertussen creëren . Het voordeel van het gebruik van deze techniek met kunststoffen is dat binnen enkele seconden een zeer sterke, gas- en waterdichte verbinding wordt gevormd zonder schroeven, lijm, schroefdraad, soldeer of een ander type bindmateriaal. Onderdelen die zijn gelast, hoeven niet in een mal te worden gelaten om uit te harden, waardoor ze onmiddellijk worden gebruikt in staat in een automatiseringslijn. Het ultrasoon lassen van kunststoffen is een milieuvriendelijk proces dat zeer weinig energie verbruikt en tegelijkertijd een kosteneffectieve, permanente en schone las produceert. Het proces wordt gebruikt in de elektrische, computer-, automobiel-, ruimtevaart-, medische en verpakkingsindustrie, om maar een paar te noemen .
Een ultrasone lasmachine bestaat uit een transductorsamenstel dat de stapel wordt genoemd . Deze bestaat uit drie componenten: een sonotrode, een booster en een lashoorn. De sonotrode is de bron van trillingen. Binnenin bevinden zich piëzo-elektrische keramische schijven die zijn gesandwiched rond metalen platen die stevig zijn vastgeklemd aan een titanium cilinder. Hoogfrequente elektriciteit wordt er dan aan toegevoerd via een kabel van de voedingsmodule van het systeem. Omdat dit niet genoeg trillingen creëert om een smelttemperatuur te krijgen voor de meeste thermoplastische harsen, wordt een booster gebruikt om de invoervibraties te versterken tot de verhouding die nodig is voor het lasproces. De lashoorn brengt de energie in de trillingen over naar de thermoplastische werkstukken. De lashoorn is ontworpen om te passen bij de contouren van de specifieke werkstukken. Het dempt de vibratie tot een specifieke waarde en past de krachten toe die nodig zijn om het proces te laten werken
Dit lasproces is afhankelijk van de kunststoffen die worden gebruikt als verzachtend maar niet smeltend . Het is dus het meest geschikt voor thermoplasten en niet thermohardende polymeren. De meeste thermoplasten hebben een amorfe structuur met enige mate van kristalliniteit, wat betekent dat er enkele gebieden zijn met een geordende structuur. Thermoplastics verzachten over een breed temperatuurbereik en hebben een glasovergangstemperatuur. Thermohardende polymeren zijn kristallijn en hebben een duidelijk smeltpunt. Een kristallijn polymeer blijft solide totdat het zijn smeltpunt bereikt en smelt dan in één keer. Amorfe thermoplasten hebben ook een lager soortelijk gewicht, lagere treksterkte en trekmodulus, hogere ductiliteit en slagsterkte en lagere kruipvastheid in vergelijking met de meeste kristallijne polymeren. ABS, acryl, polycarbonaat en PVC zijn bijvoorbeeld amorfe polymeren met weinig of geen kristallijne structuur. Deze kunststoffen zijn goed geschikt voor ultrasoon lassen. Ultrasoon lassen van twee onderdelen gemaakt van hetzelfde plastic materiaal krijgt meestal het beste resultaat. In sommige gevallen kunnen echter twee verschillende thermoplasten worden gelast met behulp van ultrasone trillingen, bijvoorbeeld wanneer de materialen chemisch compatibel zijn en soortgelijke smeltpunten hebben. Een van de beste combinaties van kunststoffen voor dit soort lassen is ABS en acryl.
Polymeren zoals PE, PP, PE en PIA zijn kristallijn en hebben de neiging trillingen te absorberen voordat de energie van de ultrasone lasser kan passeren naar de lasplaats. Het is daarom moeilijk om een van deze samen te voegen met behulp van dit soort lassen. Een van de meest gevraagde combinaties is polyethyleen en polypropyleen, maar deze zijn beide kristallijn en niet chemisch compatibel
Sonisch lassen wordt gebruikt om butaanaanstekers, speelgoed, pipetten en intraveneuze katheters te maken. De bovenste delen van sportschoenen worden vaak gemaakt met behulp van ultrasoon lassen in plaats van naaien of lijmen. Het fabricageproces voor huishoudelijke apparaten vereist dat veel plastic onderdelen met elkaar worden verbonden. Voorbeelden van dit proces zijn het beeldscherm op het voorpaneel van een wasmachine en de twee helften van een pompwiel. In de auto-industrie zijn er honderden toepassingen voor sonisch lassen, inclusief het aan elkaar lassen van onderdelen van achterlichten, het instrumentenpaneel en bumpers. Er zijn berichten dat Apple op zoek is naar deze techniek om hun oordopjes te maken, omdat ze het proces met succes hebben gebruikt voor sommige van hun andere producten. Dit geeft de oordopjes een gestroomlijnder uiterlijk .
Vind je de professionele lasoplossing voor jouw toepassing?
Klik op ALTRASONIC WELDING MACHINE om het te realiseren.
