- Úvod
- Odborné články
- Ultrazvukové alebo rotačné zváranie? To je otázka...
Ultrazvukové alebo rotačné zváranie? To je otázka...
Často sa pýtame, ktorú technológiu by sme mali použiť pri zváraní termoplastov a nevieme si dať rady pri výbere tej najvhodnejšej spomedzi mnohých technológií. Preto si ukážeme, ako sa od seba líši ultrazvukové a rotačné zváranie a v krátkosti predstavíme výhody, ako aj odlišnosti týchto dvoch technológií.
1. Ultrazvukové zváranie: rýchla a precízna metóda na spájanie termoplastov
Ultrazvukové zváranie je v odbornej technológii mechanická vibrácia medzi 15 a 50 kHz s variabilnou šírkou v závislosti na termoplastickom materiáli, ktorý spracujeme. Vo všeobecnosti ide o 20 až max. 100 mikrónov. Táto intenzívna vibrácia sa aplikuje na zvary, ktoré sú vystavené premenlivému optimálnemu zaťaženiu. Zostava rezonátora spôsobuje, že zvárané časti vibrujú. Pozostáva z meniča a zosilňovača so sonotródou, ktorá je umiestnená na jeho konci. To pôsobí na termoplastické diely a vzniká intenzívne a progresívne intermolekulárne trenie, čo vedie k lokálnemu zvýšeniu teploty. Toto zvýšenie teploty spôsobuje fúziu jasne vymedzenej oblasti (rozhranie zvárania), ktorá pod vplyvom konštantnej sily tlačí jednotlivé časti k sebe tak, aby došlo k ich plynulému spojeniu.
Ultrazvukové zváranie umožňuje bezpečné, dlhotrvajúce spojenie rozličných dielov, predovšetkým dielov s predpokladom dlhej životnosti.
2. Rotačné zváranie: najlepšia technológia pre kruhové zvary
Pri rotačnom zváraní, ako nám už evokuje názov, je teplo potrebné na zváranie tvorené točivým pohybom v kombinácii s aplikovaným tlakom. Tento proces je vhodný hlavne pre kruhové diely. Ak majú diely rozličnú dĺžku, je lepšie, ak sa otáča kratší diel, aby sa obmedzil hmotnostný pohyb. Rozhodujúce faktory pre túto technológiu sú geometria dielov, druh výroby a dostupný rozpočet. Technológia nevyžaduje veľa mechanických častí, preto si ju môže majiteľ dokonca sám skonštruovať.
Rotačné zváranie je ideálnou metódou pre spájanie dielov, ktoré sú okrúhle a ktoré sa môžu otáčať okolo svojej osi.
Technologické porovnanie
Výhody ultrazvukového zvárania:
- Extrémne rýchla technológia. V niektorých prípadoch postačí niekoľko desatín sekundy.
- Teplota nespôsobuje poškodenie materiálu.
- Excelentné mechanické a estetické vlastnosti zváraných dielov.
- Zvarené časti sa môžu hneď používať.
- Vynikajúca pevnosť zvaru.
- Použitie možné v mnohých aplikáciách.
- Výrobný proces môže byť zautomatizovaný.
- Nízke náklady pri používaní.
- Nízka spotreba energie.
Nevýhody ultrazvukového zvárania:
- Materiál musí byť dostatočne pevný na prenos ultrazvukovej energie bez zbytočného rozptýlenia.
- Zváranie častí so zložitejšou geometriou je náročné.
- Zváranie veľkých dielov je náročné, pokiaľ sa nepoužíva špeciálna, často cenovo nákladná zváračka.
- Diely s tenkou stenou môžu byť poškodené.
- Diely s tenkými časťami môžu prasknúť.
- Zvárací kĺb vyžaduje dlhšiu štúdiu.
Výhody rotačného zvárania:
- Extrémne rýchla technológia. V niektorých prípadoch postačí niekoľko desatín sekundy.
- Investície na dosiahnutie rovnakého výsledku sú nižšie pri rotačnom ako pri ultrazvukovom zváraní.
- Konštrukcia zariadenia nepredstavuje žiadne osobitné ťažkosti.
- Proces je založený na fyzikálnych princípoch, ktoré sú plne zrozumiteľné aj pre laika. Keď sa nástrojové a zváracie podmienky zvolia správne, výsledok sa môže optimalizovať na základe jednoduchého faktoru (rýchlosti rotácie).
- Veľmi jemné diely sa môžu zvárať pri vysoko presnom určení uhla.
- Hrúbka zváraných častí. Dva povrchy sa spoja pri silnej penetrácii materiálov v oblasti trenia.
- Výborné mechanické a estetické vlastnosti zváraných dielov. Zvarené časti sa môžu hneď používať.
Nevýhody rotačného zvárania
- Zvárať sa môžu výhradne kruhové časti.
- Zváranie dielov s veľmi tenkými stenami je veľmi náročné.
- autor:
- WITECH PLAST s.r.o.