Κατασκευαστής μηχανών συγκόλλησης υψηλής συχνότητας / μηχανή συγκόλλησης PVC RF για συγκόλληση πλαστικών κ.λπ.
Συγκόλληση υψηλής συχνότητας, γνωστή ως ραδιοσυχνότητα (RF) ή διηλεκτρική συγκόλληση, είναι η διαδικασία σύντηξης υλικών μαζί με την εφαρμογή ενέργειας ραδιοσυχνοτήτων στην περιοχή που θα συνδεθεί. Η προκύπτουσα συγκόλληση μπορεί να είναι τόσο ισχυρή όσο τα αρχικά υλικά. Η συγκόλληση HF βασίζεται σε ορισμένες ιδιότητες του υλικού που συγκολλάται για να προκαλέσει την παραγωγή θερμότητας σε ένα γρήγορα εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο. Αυτό σημαίνει ότι μόνο ορισμένα υλικά μπορούν να συγκολληθούν χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική. Η διαδικασία περιλαμβάνει την υποβολή των προς σύνδεση εξαρτημάτων σε ηλεκτρομαγνητικό πεδίο υψηλής συχνότητας (συχνότερα 27.12 MHz), το οποίο εφαρμόζεται συνήθως μεταξύ δύο μεταλλικών ράβδων. Αυτές οι ράβδοι λειτουργούν επίσης ως εφαρμοστές πίεσης κατά τη θέρμανση και την ψύξη. Το δυναμικό ηλεκτρικό πεδίο προκαλεί την ταλάντωση των μορίων στα πολικά θερμοπλαστικά. Ανάλογα με τη γεωμετρία και τη διπολική ροπή τους, αυτά τα μόρια μπορεί να μεταφράσουν μέρος αυτής της ταλαντωτικής κίνησης σε θερμική ενέργεια και να προκαλέσουν θέρμανση του υλικού. Ένα μέτρο αυτής της αλληλεπίδρασης είναι ο παράγοντας απώλειας, ο οποίος εξαρτάται από τη θερμοκρασία και τη συχνότητα.
Το πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC) και οι πολυουρεθάνες είναι τα πιο κοινά θερμοπλαστικά που συγκολλούνται με τη διαδικασία RF. Είναι δυνατή η συγκόλληση με RF με άλλα πολυμερή συμπεριλαμβανομένων των νάιλον, PET, PET-G, A-PET, EVA και ορισμένες ρητίνες ABS, αλλά απαιτούνται ειδικές συνθήκες, για παράδειγμα νάιλον και ΡΕΤ είναι συγκολλήσιμα εάν χρησιμοποιούνται προθερμασμένες ράβδοι συγκόλλησης εκτός από το Ισχύς RF.
Η συγκόλληση HF γενικά δεν είναι κατάλληλη για PTFE, πολυανθρακικό, πολυστυρόλιο, πολυαιθυλένιο ή πολυπροπυλένιο. Ωστόσο, λόγω των επικείμενων περιορισμών στη χρήση PVC, έχει αναπτυχθεί ένας ειδικός βαθμός πολυολεφίνης που έχει την ικανότητα να συγκολλάται με HF.
Η κύρια λειτουργία της συγκόλλησης HF είναι να σχηματίσει έναν σύνδεσμο σε δύο ή περισσότερα πάχη υλικού φύλλου. Υπάρχουν διάφορες προαιρετικές δυνατότητες. Το εργαλείο συγκόλλησης μπορεί να χαράξει ή να σχεδιάσει για να δώσει σε ολόκληρη την περιοχή συγκόλλησης μια διακοσμητική εμφάνιση ή μπορεί να ενσωματώσει μια τεχνική ανάγλυφης τοποθέτησης γραμμάτων, λογότυπων ή διακοσμητικών εφέ στα συγκολλημένα αντικείμενα. Με την ενσωμάτωση μιας αιχμής δίπλα στην επιφάνεια συγκόλλησης, η διαδικασία μπορεί ταυτόχρονα να συγκολλά και να κόβει ένα υλικό. Η αιχμή συμπιέζει το θερμό πλαστικό επαρκώς για να επιτρέψει την αποκόλληση της περίσσειας απορριμμάτων υλικού, επομένως αυτή η διαδικασία αναφέρεται συχνά ως συγκόλληση δακρύων.
Ένας τυπικός πλαστικός συγκολλητής αποτελείται από μια γεννήτρια υψηλής συχνότητας (η οποία δημιουργεί το ρεύμα ραδιοσυχνοτήτων), μια πνευματική πρέσα, ένα ηλεκτρόδιο που μεταφέρει το ρεύμα ραδιοσυχνοτήτων στο υλικό που συγκολλάται και έναν πάγκο συγκόλλησης που συγκρατεί το υλικό στη θέση του. Το μηχάνημα θα μπορούσε επίσης να έχει μια ράβδο γείωσης που συχνά τοποθετείται πίσω από το ηλεκτρόδιο, η οποία οδηγεί το ρεύμα πίσω στο μηχάνημα (σημείο γείωσης). Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι πλαστικών συγκολλητών, οι πιο συνηθισμένοι είναι μηχανές μουσαμάς, μηχανές συσκευασίας και αυτοματοποιημένες μηχανές.
Ρυθμίζοντας το συντονισμό του μηχανήματος, η ισχύς του πεδίου μπορεί να προσαρμοστεί στο υλικό που συγκολλάται. Κατά τη συγκόλληση, το μηχάνημα περιβάλλεται από ένα πεδίο ραδιοσυχνοτήτων που, εάν είναι πολύ ισχυρό, μπορεί να θερμαίνει κάπως το σώμα. Σε αυτό πρέπει να προστατεύεται ο χειριστής. Η ισχύς του πεδίου ραδιοσυχνοτήτων εξαρτάται επίσης από τον τύπο του μηχανήματος που χρησιμοποιείται. Γενικά, οι μηχανές με ορατά ανοιχτά ηλεκτρόδια (χωρίς θωράκιση) έχουν ισχυρότερα πεδία από τα μηχανήματα με κλειστά ηλεκτρόδια.
Κατά την περιγραφή ηλεκτρομαγνητικών πεδίων ραδιοσυχνοτήτων, αναφέρεται συχνά η συχνότητα του πεδίου. Οι επιτρεπόμενες συχνότητες για πλαστικούς συγκολλητές είναι 13.56, 27.12 ή 40.68 megahertz (MHz). Η πιο δημοφιλής βιομηχανική συχνότητα για συγκόλληση HF είναι 27.12MHz.
Τα πεδία ραδιοσυχνοτήτων από έναν πλαστικό οξυγονοκολλητή απλώνονται γύρω από το μηχάνημα, αλλά τις περισσότερες φορές είναι ακριβώς δίπλα στο μηχάνημα ότι το πεδίο είναι τόσο ισχυρό που πρέπει να ληφθούν προφυλάξεις. Η ισχύς του πεδίου μειώνεται απότομα με την απόσταση από την πηγή. Η ισχύς του πεδίου δίνεται σε δύο διαφορετικές μετρήσεις: η ισχύς του ηλεκτρικού πεδίου μετράται σε βολτ ανά μέτρο (V / m) και η ένταση του μαγνητικού πεδίου μετράται σε αμπέρ ανά μέτρο (A / m). Και τα δύο πρέπει να μετρηθούν για να πάρουμε μια ιδέα για το πόσο ισχυρό είναι το πεδίο ραδιοσυχνοτήτων. Πρέπει επίσης να μετρηθεί το ρεύμα που διέρχεται από εσάς αν αγγίξετε τον εξοπλισμό (ρεύμα επαφής) και το ρεύμα που περνά μέσα από το σώμα κατά τη συγκόλληση (ρεύμα επαγωγής).
Πλεονεκτήματα της τεχνολογίας συγκόλλησης υψηλής συχνότητας
- Η στεγανοποίηση HF συμβαίνει από μέσα προς τα έξω χρησιμοποιώντας το ίδιο το υλικό ως πηγή θερμότητας. Η θερμότητα εστιάζεται στον στόχο συγκόλλησης έτσι ώστε το περιβάλλον υλικό να μην χρειάζεται να υπερθερμανθεί για να φτάσει σε μια θερμοκρασία στόχου στην άρθρωση.
- Με Θέρμανση HF παράγεται μόνο όταν το πεδίο είναι ενεργοποιημένο. Μόλις η γεννήτρια ενεργοποιηθεί, η θερμότητα απενεργοποιείται. Αυτό επιτρέπει μεγαλύτερο έλεγχο της ποσότητας ενέργειας που βλέπει το υλικό σε ολόκληρο τον κύκλο. Επιπλέον, η θερμότητα που παράγεται από HF δεν ακτινοβολεί από τη μήτρα όπως σε μια θερμαινόμενη μήτρα. Αυτό αποτρέπει τη θερμική υποβάθμιση του υλικού που ακουμπά τη συγκόλληση.
- Τα εργαλεία HF συνήθως εκτελούνται «κρύα». Αυτό σημαίνει ότι μόλις απενεργοποιηθεί το HF, το υλικό σταματά να θερμαίνεται, αλλά παραμένει υπό πίεση. Με αυτόν τον τρόπο είναι δυνατό να θερμάνετε, να συγκολλάτε και να ψύχετε αμέσως το υλικό υπό συμπίεση. Περισσότερος έλεγχος της συγκόλλησης οδηγεί σε μεγαλύτερο έλεγχο της προκύπτουσας εξώθησης, αυξάνοντας έτσι την αντοχή συγκόλλησης.
- Οι συγκολλήσεις RF είναι «καθαρές» επειδή το μόνο υλικό που απαιτείται για την παραγωγή μιας συγκόλλησης HF είναι το ίδιο το υλικό. Δεν υπάρχουν συγκολλητικά ή υποπροϊόντα στο HF
