وبلاگ مهندسی مکانیک (جوشکاری و قالبسازی)

مقالات جوشکاری ، تعاریف جوشکاری ، نرم افزار های جوشکاری ، مهندسی ، تخصصی ، تاریخچه جوشکاری ، فیلم های جوشکاری

جوشکاری قطعات پلاستیک
نویسنده : حسین وطن دوست - ساعت ٧:٠٢ ‎ب.ظ روز یکشنبه ٢٤ خرداد ۱۳۸۸
 

 

نویسنده : علی احمدی

در بیشتر مواقع، پیش از مونتاژ نهایی یک مجموعه نیاز است که زیر مجموعه­های آن مونتاژ شوند. در این فرایند گاه به جوشکاری 2 یا چند قطعه پلاستیکی نیاز داریم. هدف این مقاله، بررسی روش­های جوشکاری قطعات پلاستیکی می­باشد.

روش­های اتصال قطعات پلاستیکی به یکدیگر:

1. اتصال مکانیکی (به­ وسیله پیچ، مهره، پرچ، پین و...)

2. چسباندن

3. جوشکاری

 


انواع روش­های جوشکاری قطعات پلاستیکی

 

الف- جوشکاری حرارتی

این روش، متداول­ترین و یکی از ارزان­ترین روش­های جوشکاری قطعات پلاستیک است که در صورت اجرای صحیح، امکان ایجاد اتصالی با 100-80 درصد استحکام قطعه اولیه را دارا می­باشد. جوشکاری حرارتی به 2 شکل مستقیم و غیر مستقیم، انجام می­شود. در روش مستقیم، حرارت به شکل مستقیم در قالب ابزار یا گازی گرم به قطعات منتقل می­شود. در روش غیر مستقیم با اعمال انرژی در اشکال مختلف به­جز حرارت (امواج با فرکانس بالا- میدان­های مغناطیسی قوی- ...) در محل مورد نظر حرارت مورد نیاز جوشکاری را فراهم می­کنند.

با توجه به اینکه در روش غیر مستقیم انرژی و در نتیجه حرارت در محدوده مورد نیاز جوش به قطعه اعمال می­شود، فرایند مذکور به نسبت فرایند مستقیم بازدهی بیشتر دارد. علاوه بر اینکه تنش­های پسماند باقی­مانده در قطعه کمتر خواهدبود.

A: Heated- tool welding

در این روش سطوح موردنظر برای جوشکاری در مجاورت سطحی فلزی و گرم (700-450 درجه فارنهایت) قرار داده­می­شود و سپس سطوح به ­هم چسبانده شده و تحت فشار (PSI 15-5) تا سردشدن کامل صفحه فلزی و محدوده جوش قرار می­گیرند. کیفیت جوش در این روش به حرارت صفحات فلزی، مدت­زمان قرارگیری تحت فشار و مقدار فشار اعمالی، بستگی دارد.

B: Hot- gas welding

این روش، شامل استفاده از یک تفنگ جوشکاری مسلح به اوریفیس مقاوم به حرارت است که به شرح ذیل قابل اجراء می­باشد. ابتدا لبه­های موردنظر برای جوش پخ­زده می­شود، به­طوری­که بعد از قرار گرفتن کنار همدیگر شکلی شبیه v را تشکیل دهند. در مرحله بعدی باید نواری از جنس قطعات اصلی در محل v قرار داده­شود و با استفاده از تفنگ گاز گرم روی نوار پلاستیکی و لبه­های مورد بحث پخش شود که منجر به ذوب­شدن نوار و لبه­ها و متصل شدن آن قطعات به یکدیگر می­شود.

در این فرایند برای اکثر مواد می­توان از هوای معمولی به­عنوان گاز گرم استفاده کرد، اما در مورد پلی الفین­ها به علت تمایل شدیدشان به اکسید شدن باید از گاز نیتروژن استفاده­شود.

C: Friction welding

در این روش، همانطور که از نام آن پیداست از حرارت ناشی از اصطکاک بین دو سطح، برای جوشکاری آن­ها استفاده می­شود. به این ترتیب که قطعه به‌طور کامل، ثابت نگه­ داشته می­شود و قطعه دیگر به دوران در می‌آید، در همین حین، فشار مشخصی، دو قطعه را به یکدیگر نزدیک می­کند.

در ماشین­های جوش اصطکاکی، امکان تغییر تعداد دوران از 1400-200 دور بر دقیقه و زمان جوش از 1 تا 20 ثانیه برای رسیدن به کیفیت جوش مناسب، فراهم می­باشد.

D: Induction Heating

در این روش، شبکه یا الکترودی فلزی در بین دو سطح مورد نظر برای اتصال قرار داده­می­شود و با اعمال میدان مغناطیسی به محل جوش، حرارت مورد نیاز توسط شبکه­ یا الکترود فلزی تولید می­شود.

حرارت تولیدشده باعث ذوب­شدن قطعات و چسبیدن دو قطعه به یکدیگر می­شود. اغلب لبه­های مدنظر برای جوش و تا سردشدن کامل الکترود و خود لبه­ها تحت فشار قرار می­گیرند.

در روش القائی از چسب­های الکترومغناطیسی نیز می­توان استفاده کرد که این چسب­ها از مخلوط پودر فلز و ترمو پلاستیک­ها تشکیل شده­اند. این چسب­ها به شکل خمیری و یا نواری عرضه می­شوند و با قرار گرفتن در معرض میدان مغناطیسی ذوب می­شوند. مزیت استفاده از این چسب­­ها، باقی ماندن تنش پسماند کم در قطعه است.

E: Ultrasonic welding

در روش جوشکاری اولتراسونیک، میدانی الکترودینامیک با فرکانس (KHZ 40-20) تولید می­شود که این میدان ، باعث ایجاد پدیده رزونانس درالکترودی فلزی می­شود. الکترود در تماس مستقیم با یکی از قطعات موردنظر برای جوش قرار می­گیرد و قطعه دیگر، کاملاً ثابت می­شود. الکترود به همراه قطعه متصل به آن شروع به لرزش می­کند که منجر به تولید حرارت قابل­توجهی، در محل تماس دو قطعه می­شود.

این روش، به­طور عمومی برای اکثر مواد قابل استفاده است، اما در مورد پلی استایرن- ABS-SAB- پلی کربنات و اکریلیک، نتایج بهتری را ارائه کرده­است.

 

ب- جوشکاری به کمک حلال

این روش، ساده­ترین و اقتصادی­ترین روش جوشکاری قطعات پلاستیک است که امکان دستیابی به اتصال با 100-85 درصد استحکام قطعه اصلی را داراست و اکثراً در اتصال قطعات هم­جنس، استفاده ­می­شود. جدول زیر، حلال مناسب برای جوشکاری مواد مختلف را نمایش می­دهد.

منبع:

MODERN PLASTIC HANDBOOK .

 

 


 
comment نظرات ()