Устройство для высокочастотной сварки полимерных материалов

Устройство для высокочастотной сварки полимерных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт.. свид-ву— (22) Заявлено 18.11.80 (21) 3005335/23-05 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (S1) М. Кл.

В 29 С 27/04

Геаудлрстаеювй камнтет

СССР до делам нзааретеикй к аткрмткй (53) УДК 678.059..4 (088.8 ) Опубликовано 23.05.82. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 28.05.82 (72) Авторы изобретения

В. В. Березин, Н. А. Меркулов, .В. А. Поляков, и С. Ф. Ильюшенков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ

ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к сварке полимерных материалов, в частности, с применением высокочастотного нагрева..

Известно устройство для высокочастотной сварки полимерных материалов, содержащее электрод, выполненный в виде металлической пластины (11.

Недостатком устройства является то, что при сварке пластмасс происходит утонение свариваемого материала в зоне шва и образование наплывов в околошовной зоне, что ведет к снижению качества сварного соединения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для высокочастотной сварки полимерных материалов, содержащее основание с закрепленной на нем упругой подложкой, на которой установлен элеектрод, выполненный в виде металлической ленты, и противоэлектрод (2) .

Недостаток известного устройства заключается в том, что при сварке имеет место резкий перепад температур между зоной шва и околошовной зоной, в результате чего в материале (особенно в жестких и ориентированных материалах) возникают оста2 точные напряжения, вызывающие образование микротрещин, снижающих качество сварных соединений.

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для высокочастотной сварки полимерных материалов, содержащем основание с закрепленной на нем упругой подложкой, на которой установлен электрод, выполненный в виде металлической ленты, и противоэлектрод, основание выполнено с продольным пазом, а подложка установлена в нем и имеет толщину 1,01 — 1,3 высоты

15 продольного паза, причем ширина последнего равна . 1 — 1,05 ширины подложки, а металлическая лента выполнена шириной, превышающей ширину продольного паза, но не более ширины основания.

Предлагаемое выполнение устройства обеспечивает сглаживание границ шва и околошовной зоны, исключает образование остаточных напряжений в материале, тем самым повышая качество сварных соединений.

929439

На фиг. 1 изображено устройство до сварки; на фиг. 2 — то же, в момент сварки.

Устройство для высокочастотной сварки полимерных материалов содержит верхний электродный узел, включающий основание I с продольным пазом 2, в котором установлена упругая подложка 3, электрод, выполненный в виде металлической ленты

4, концы которой закреплены (не показано) на основании !.

Ширина продольного паза в жестком основании I практически соответствует заданной ширине сварного шва (ширина швов обычно находится в пределах от 3 до 20 мм).

Соотношение между шириной паза и шириной подложки S„, как показали эксперименты, должно быть

Snasa = (I — 1,05) подл.

При ширине паза 2, меньшей ширины подложки 3, последняя не входит в паз, поэтому хорошее качество сварного соединения получено быть не может. В случае, когда ширина паза 2 больше 1,05 ширины подложки 3, между подложкой 3 и боковыми кромками паза 2 возникает значительный воздушный промежуток, в результате чего происходит деформация металлической ленты 4, следовательно, снижение качества сварки.

Для обеспече"ия необходимого сварочного давления (1 — 3 кГс/см ), которое в данном случае создается за счет деформации упругой подложки 3, например из. резины, последняя должна выступать над поверхностью основания 1, à рр. толщина при использовании резин с модулем упругости

10 — 100 ì должна составлять 1,01—

1,3 от высоты паза в жестком основании 1.

Для обеспечения заданного распределения температур по ширине шва ширина ленты 4 должна быть больше ширины паза, но не более ширины основания 1.

Сварка производится на металлической плите 5 (противоэлектроде).

Противоэлектрод может быть выполнен в виде металлической ленты аналогично электроду верхнего электродного узла.

Устройство работает следующим образом

В исходном положении верхний электродный узел поднят относительно противо4 электрода 5. После укладки материала 6 на противоэлектрод 5 верхний электродный узел опускается под давлением, упругая подложка 3 деформируется и металлическая лента 4 соприкасается с жестким основанием 1. При подаче высокочастотного напряжения на электрод — металлическую ленту 4 и противоэлектрод — плиту 5 происходит нагрев материала 6 по всему объему.

Так как теплоотвод с поверхности материала

6 в месте его контакта с лентой 4, соприкасающийся с упругой подложкой 3, обладающей меньшей теплопроводностью, чем металлическое основание 1, минимален, в этой зоне имеет место максимальная температура, соответствующая температуре сварки. По мере удаления от подложки 3 теплоотвод с поверхности материала 6 увеличивается и температура в зоне соединения постепенно снижается до температуры, меньшей температуры плавления полимера.

Предлагаемое устройство обеспечивает высокую прочность сварных соединений, позволяет снизить вероятность возникновения электрического пробоя.

Формула изобретения

Устройство для высокочастотной сварки полимерных материалов, содержащее основание с закрепленной на нем упругой подложкой, на которой установлен электрод, ЗО выполненный в виде металической ленты и противоэлектрод, отличающееся тем, что. с целью повышения качества сварного соединения, основание выполнено с продольным пазом, а подложка установлена в нем и имеет толщину 1,01 — 1,3 высоты продольного паза, причем ширина последнего равна

I — 1,05 ширины подложки, а металлическая лента выполнена шириной, превышающей ширину продольного паза, но не большей ширины основания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тростянская Е. Б. и др. Сварка пластмасс. М., «Машиностроение», 1967, с. 144.

2. Зайцев К. И. и др. Сварка пластмасс.

М., «Машиностроение», 1978, с. 91 (прототип) .

929439

Составитель Н. Елисеева

Редактор Н. Пушненкова. Техред А. Бойкас Корректор А. Гриценко

Заказ 3!31/21 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4