מנגנון המרת אנרגיה של ריתוך על-קולי פלסטי
הגדרה של אולטרסאונד:
אולטרסאונד מתייחס לגלי קול מעל טווח התדרים ששמיעה אנושית יכולה לקבל. יכולת השמיעה של האדם היא בין 20Hz ל-20KHz; לכן, באופן כללי, כל גלי הקול עם תדר גבוה מ-20KHz נקראים גלים קוליים. עם זאת, ביישומים תעשייתיים, על מנת לעמוד בדרישות התהליך המיוחדות, תדר גלי הקול נמוך מ-10KHz (כגון מייבש קולי), 15KHz (כגון מכונת ריתוך קולי מפלסטיק), אלה נקראים גם גלים קוליים בהרגל. הגבול העליון של תדר האולטרסאונד הוא בדרך כלל בטווח של 100KHz, אך במערכות בדיקה רפואיות לא הרסניות, יש גם עד 5000KHz. בסך הכל, התעשייה לוקחת בדרך כלל את האנרגיה המיועדת להפקה ולשימוש במדיות שונות כדי לנהל, והתנודות של פונקציות והשפעות שונות נוצרות עם ההבדלים האופייניים של מדיות שונות, המכונות ביחד גלים קוליים.
העיקרון של ריתוך קולי:
גל הקול מועבר לאובייקט העיבוד הפלסטי על ידי ראש הריתוך האולטראסוני (HORN), והרעידה היא 15 ~ 30KHZ לשנייה, והמשרעת היא בערך 4 ~ 5um. רטט בתדר גבוה של כ 20-30um מתרחשת על משטח המפרק של חלק הפלסטיק. בדרך זו, המהירות המיידית המקסימלית בקצה ראש הריתוך של כלי המתכת יכולה להגיע ל-4 מטר/שניה. הלימה בתדירות גבוהה זו פועלת על פני הפלסטיק, וחום חיכוך חזק מתרחש במקום בו הלחץ גבוה, כך שהפלסטיק המותך בממשק נקשר יחדיו. , כדי להשיג ריתוך.
המנגנון של המרת אנרגיית ריתוך קולי:
בתהליך הריתוך האולטראסוני, המרת האנרגיה במפרק מתייחסת בעיקר להמרה של האנרגיה המכנית של האולטרסאונד לאנרגיה התרמית לחיבור הפלסטיק. שינוי אנרגיה זה משפיע ישירות על שינוי הטמפרטורה במשטח המפרק ומשפיע על איכות המפרק. בשל המורכבות של תהליך הריתוך האולטראסוני, המחקר על תהליך הריתוך עדיין אינו מספק, וקיימים הסברים רבים למנגנון הריתוך שלו.
כיום, קיימות בעיקר שתי השקפות הבאות על מנגנון ההיתוך של ריתוך קולי פלסטי:
1) מנגנון רטט חיכוך. מאמינים שכאשר גלים קוליים פועלים על שני ריתוכים, חלקיקי הפלסטיק יתרגשו על ידי הגלים הקוליים כדי לגרום לדחיסה ופירוק רציפה מתחלפים, כך שמשטח המגע של הריתוך ייצור חיכוך עקב רטט. תדר הרטט הוא התדר של הגלים האולטראסוניים. בזמן זה, העבודה המכנית מומרת לחום, מה שמגביר את הטמפרטורה של משטח הריתוך עד שהוא נמס, ולבסוף נוצר מפרק מרותך.
2) מנגנון אחסון והמרת אנרגיה מתח-מתח. זה נחשב כי פלסטיק הוא גוף ויסקו אלסטי. כאשר מתפשטים בו גלים קוליים, הלחץ והמתח של חלקיקי הפלסטיק שונים, מה שגורם לאיבוד אנרגיה, המומר לחום כדי להמיס את פני הריתוך ליצירת מפרק.
