1.線性振動(dòng)摩擦焊原理
將兩個(gè)塑料焊縫壓在一起 ，保持一定的工作壓力 ，振動(dòng)其中一個(gè) ，使其相對(duì)于另一個(gè)移動(dòng)往復(fù)位移 ,并通過接觸表面和分子之間的摩擦使接頭溫度急劇上升 。當(dāng)溫度高到足以熔化塑料時(shí)， 在固定的壓力下凝固, 形成均勻的焊接. 這兩個(gè)焊接件必須是相同的熱塑性材料 ,不同材料之間的焊接質(zhì)量不是很好 . 圖1是振動(dòng)摩擦焊接原理圖.
摩擦壓力和往復(fù)頻率是影響振動(dòng)摩擦焊接質(zhì)量的主要因素. 當(dāng)摩擦壓力和往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率增加時(shí) ,焊接熱輸入也顯著增加 . 由于材料變形的局限性和不均勻性 ， 過大的壓力會(huì)影響焊件往復(fù)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性 ，同時(shí)會(huì)增加塑料焊件的流出 ， 增加飛邊. 故壓力值過大無法使用。 在保證穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的條件下 ， 增加往復(fù)運(yùn)動(dòng)的頻率是增加熱輸入 ,提高焊縫質(zhì)量的最有效方法。 摩擦?xí)r間也是線性摩擦焊接過程中的重要參數(shù), 但延長(zhǎng)摩擦?xí)r間不是增加熱輸入的最有效方法 .由于高溫塑料焊接件存在導(dǎo)熱 ,對(duì)流 ， 擠壓等現(xiàn)象, 在焊接過程中存在熱量輸入和熱量輸出的平衡點(diǎn). 在熱平衡之前 ， 增加摩擦?xí)r間對(duì)增加熱輸入是有效的,但在熱平衡之后， 增加摩擦?xí)r間對(duì)熱輸入的影響很小。 因此 ， 以焊接深度為焊端標(biāo)準(zhǔn)更為可靠 .
2.設(shè)備的工作過程和結(jié)構(gòu)
兩個(gè)焊接部件中的一個(gè)安裝在提升機(jī)的夾具上 ， 另一個(gè)安裝在連接到振動(dòng)器的夾具上. 起重平臺(tái)啟動(dòng) ,進(jìn)行垂直提升運(yùn)動(dòng) ，由液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力,控制工作壓力.兩個(gè)焊接部件被提升臺(tái)壓在一起 。在壓力狀態(tài)下, 振動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)振動(dòng)器的振動(dòng), 引起兩個(gè)焊接部件之間的摩擦熱. 幾秒鐘后 ,這兩塊就焊接在一起了 。停止振動(dòng)并保持壓力, 使熔化的焊縫在壓力下冷卻和凝固一段短時(shí)間 .最后 ， 升降平臺(tái)掉落并返回到卸載的初始等待位置。 該系統(tǒng)由PLC控制器 、振動(dòng)電源、 振動(dòng)器、 液壓系統(tǒng) 、氣動(dòng)系統(tǒng)，人機(jī)界面、 檢測(cè)部分等組成 .控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
振動(dòng)電源采用VECTRON公司VCB400-010變頻器.它可以將頻率為50 Hz的交流電能轉(zhuǎn)換為頻率為100 Hz~250 Hz的高頻電能 . 它具有頻率整定、 自動(dòng)調(diào)諧 、信號(hào)反饋 、故障報(bào)警 、幅度設(shè)定和檢測(cè)等功能 。
