Suurtaajuushitsaus

Korkeataajuisten hitsauskoneiden valmistaja / RF-PVC-hitsauskone muovien jne.

Suurtaajuushitsaus, joka tunnetaan nimellä radiotaajuus (RF) tai dielektrinen hitsaus, on prosessi, jossa materiaalit sulautuvat yhteen soveltamalla radiotaajuista energiaa liitettävälle alueelle. Saatu hitsaus voi olla yhtä vahva kuin alkuperäiset materiaalit. HF-hitsaus perustuu hitsattavan materiaalin tiettyihin ominaisuuksiin aiheuttamaan lämmön syntymistä nopeasti vaihtelevassa sähkökentässä. Tämä tarkoittaa, että vain tietyt materiaalit voidaan hitsata tällä tekniikalla. Prosessi käsittää liitettävien osien altistamisen suurtaajuiselle (useimmiten 27.12 MHz) sähkömagneettiselle kentälle, jota käytetään yleensä kahden metallitangon välissä. Nämä tangot toimivat myös paineen annostelijoina lämmityksen ja jäähdytyksen aikana. Dynaaminen sähkökenttä saa polaaristen kestomuovien molekyylit värähtelemään. Geometriasta ja dipolimomentista riippuen nämä molekyylit voivat kääntää osan tästä värähtelyliikkeestä lämpöenergiaksi ja aiheuttaa materiaalin kuumenemisen. Tämän vuorovaikutuksen mitta on häviökerroin, joka riippuu lämpötilasta ja taajuudesta.

Polyvinyylikloridi (PVC) ja polyuretaanit ovat yleisimpiä RF-prosessilla hitsattavia kestomuoveja. RF-hitsata on mahdollista muita polymeerejä, kuten nailonia, PET: tä, PET-G: tä, A-PET: tä, EVA: ta ja joitain ABS-hartseja, mutta vaaditaan erityisehtoja, esimerkiksi nailonia ja PET: tä voidaan hitsata, jos esilämmitettyjä tankoja käytetään RF-teho.

HF-hitsaus ei yleensä sovellu PTFE: lle, polykarbonaatille, polystyreenille, polyetyleenille tai polypropeenille. PVC: n käytön lähestyvien rajoitusten takia on kuitenkin kehitetty erityislaatuinen polyolefiini, jolla on kyky hitsata korkeataajuuksisina.

HF-hitsauksen ensisijainen tehtävä on muodostaa liitos kahteen tai useampaan paksuiseen levymateriaaliin. Useita valinnaisia ​​ominaisuuksia on olemassa. Hitsaustyökalu voidaan kaivertaa tai profiloida, jotta koko hitsatulle alueelle saadaan koristeellinen ulkonäkö, tai se voi sisältää kohokuviointitekniikan, jolla hitsatut kappaleet voidaan sijoittaa kirjaimilla, logoilla tai koristeellisilla tehosteilla. Yhdistämällä leikkaava reuna hitsauspinnan viereen prosessi voi samanaikaisesti hitsata ja leikata materiaalin. Katkaisureuna puristaa kuumaa muovia riittävästi mahdollistamaan ylimääräisen romumateriaalin repeämisen, joten tätä prosessia kutsutaan usein kyyneltiivistehitsaukseksi.korkean taajuuden hitsauskone

Tyypillinen muovihitsaaja koostuu suurtaajuusgeneraattorista (joka luo radiotaajuisen virran), pneumaattisesta puristimesta, elektrodista, joka siirtää radiotaajuisen virran hitsattavaan materiaaliin, ja hitsauspenkistä, joka pitää materiaalin paikallaan. Koneessa voi olla myös maadoituspalkki, joka on usein asennettu elektrodin taakse, joka johtaa virran takaisin koneeseen (maadoituspiste). Muovihitsaajia on erityyppisiä, yleisimpiä pressupuristimia, pakkauskoneita ja automaattisia koneita.

Koneen viritystä säätämällä kentän voimakkuus voidaan säätää hitsattavan materiaalin mukaan. Hitsauksen aikana konetta ympäröi radiotaajuuskenttä, joka voi liian voimakkaasti lämmittää kehoa jonkin verran. Tältä käyttäjältä on suojauduttava. Radiotaajuuskentän voimakkuus riippuu myös käytetyn koneen tyypistä. Yleensä koneilla, joissa on näkyvät avoimet elektrodit (suojaamattomat), on vahvemmat kentät kuin koneilla, joissa on suljetut elektrodit.

Radiotaajuisten sähkömagneettisten kenttien kuvauksessa kentän taajuus mainitaan usein. Muovihitsaajien sallitut taajuudet ovat 13.56, 27.12 tai 40.68 megahertsiä (MHz). Suosituin teollisuustaajuus HF-hitsauksessa on 27.12 MHz.

Muovihitsaajan radiotaajuuskentät levisivät koneen ympärille, mutta useimmiten vain koneen vieressä kenttä on niin voimakas, että varotoimenpiteisiin on ryhdyttävä. Kentän voimakkuus pienenee voimakkaasti etäisyyden lähteestä. Kentän voimakkuus annetaan kahdessa eri mittauksessa: sähkökentän voimakkuus mitataan voltteina metriä kohti (V / m) ja magneettikentän voimakkuus ampeereina metriä kohti (A / m). Molemmat näistä on mitattava, jotta saadaan käsitys radiotaajuuskentän voimakkuudesta. Myös virta, joka menee läpi, kun kosketat laitetta (kosketusvirta), ja virta, joka kulkee kehon läpi hitsauksessa (indusoitu virta), on myös mitattava.

Korkeataajuisen hitsaustekniikan edut

  • HF-tiivistys tapahtuu sisältä ulospäin käyttämällä itse materiaalia lämmönlähteenä. Lämpö kohdistuu hitsikohteeseen siten, että ympäröivää materiaalia ei tarvitse ylikuumentaa saavuttaakseen tavoitelämpötilan liitoksessa.
  • Kanssa HF-lämmitys syntyy vain, kun kenttä on jännitteinen. Kun generaattori syklii, lämpö kytketään pois päältä. Tämä mahdollistaa paremman hallinnan energiamäärästä, jonka materiaali näkee koko syklin ajan. Lisäksi HF: n tuottama lämpö ei säteile suuttimesta kuin kuumennetulla suuttimella. Tämä estää hitsin vastaisen materiaalin lämmön hajoamisen.
  • HF-työkalut suoritetaan yleensä "kylmänä". Tämä tarkoittaa, että kun HF on kytketty pois päältä, materiaali lakkaa kuumenemasta, mutta pysyy paineen alla. Tällä tavalla on mahdollista sekä lämmittää, hitsata että jäähdyttää puristettua materiaalia. Lisää hitsin hallintaa johtaa enemmän hallittavaan puristukseen, mikä lisää hitsin lujuutta.
  • RF-hitsit ovat ”puhtaita”, koska ainoa materiaali, joka tarvitaan HF-hitsin tuottamiseen, on itse materiaali. HF: ssä ei ole liimoja tai sivutuotteita

korkean taajuuden hitsausperiaate