Сварка гигроскопичных пластмасс
Детали перед процессом литья под давлением теряют воду (из-за предварительной сушки перед процессом литья), но потом набирают ее со временем. Скорость абсорбции воды определяется типом материала, начальным содержанием влаги и условиями окружающей среды. Такие гигроскопичные полимеры, как ПА 66 имеют настолько высокое содержание влаги на поверхности, что это оказывает влияние на качество сварки. Влага приводит к образованию в сварном шве пенистой структуры,пор, микропор, демпфированию колебаний и даже к гидролитической деструкции некоторых термопластов, полученных методом поликонденсации. Для уменьшения поверхностной влажности пластмасс рекомендуется:
• сваривать детали сразу же после литья под давлением (пока они находятся в относительно сухом состоянии);
• сушить детали перед сваркой;
• хранить детали перед сваркой в эксикаторах.
Вместо эксикаторов можно использовать специальные полиэтиленовые пакеты застежками и добавлением в них осушителя. Простейшим способом решения этой проблемы является сварка деталей сразу же после их литье пластмасс, пока они еще не набрали влагу и находятся в подогретом состоянии . Этот способ подходит для аморфных, но совершенно непригоден для частично кристаллических термопластов. Их нужно выдержать в течение минимум 24 ч в герметичных емкостях, чтобы произошла усадка и кристаллизация .
Влияние добавок на свариваемость ультразвуком
Почти все термопласты содержат добавки. В некоторых случаях они мало или совсем не влияют, а в других случаях могут серьезно влиять на свариваемость деталей. Количественных данных о влиянии добавок в полимерах на их свариваемость очень мало, поэтому ниже приводится качественная оценка данного влияния. Наполнители и армирующие добавки Карбонат кальция, тальк, стекло, углерод и любые другие органические и неорганические добавки, увеличивающие жесткость композиционного материала, могут позитивно повлиять на свариваемость полимерных материалов ультразвуком. Чем ниже концентрация наполнителей, тем прочнее получаются сварные швы, тем дешевле производство прессформ. При концентрации наполнителя выше 35 % невозможно добиться герметичности сварных швов . Концентрация наполнителя выше 40% может вообще сделать материал непригодным для сварки. Исключением является ПП, который даже при 40 %-ном содержанием талька характеризуется хорошими показателями качества сварных швов . При концентрации абразивных или армирующих наполнителей выше 10 % используют инструменты с наконечниками (на рабочей поверхности) из карбида титана или закаленной стали. Следует заметить, что определенные наполнители являются гигроскопичными по своей природе и создают дополнительные проблемы, связанные с избыточным содержанием влаги. Применение более высоких частот и более низких амплитуд колебании позволяет улучшить свариваемость высоконаиолненных термопластов .
Антиадгезионные смазки для литьевых форм
Если детали будут свариваться с помощью ультразвука, лучше вообще такие смазки не использовать. Смазка остается на поверхности детали и затрудняет выделение тепла при трении. Поэтому смазка должна быть удалена с соединяемых поверхностей перед сваркой. В особых случаях, когда смазку вынуждены применять для облегчения выталкивания деталей, рекомендуется использовать марки смазок, применяемые для покрытий или печати .