พลาสติกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ทางการแพทย์ รถยนต์ และผลิตภัณฑ์ในชีวิตประจำวัน เนื่องจากมีข้อดีหลายประการ เช่น น้ำหนักเบา ทนต่อแรงกระแทกได้ดี ความโปร่งใสที่ดี ฉนวนกันความร้อนที่ดี ขึ้นรูปได้ดี มีสีได้ดี และต้นทุนการประมวลผลต่ำ เนื่องจากมนุษย์ยุคแรกพยายามติดหอกไว้ที่กิ่งไม้ การประกอบจึงเป็นส่วนสำคัญของความพยายามของมนุษย์ และประสิทธิภาพขั้นสุดท้ายของชิ้นส่วนพลาสติกส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับวิธีการเชื่อมต่อระหว่างชิ้นส่วนเหล่านั้น นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่เกี่ยวข้องได้พัฒนาวิธีการเชื่อมต่อพลาสติกที่แตกต่างกันมากมายผ่าน-การวิจัยและการปฏิบัติในระยะยาว
บทความนี้ให้คำแนะนำโดยย่อเกี่ยวกับเทคโนโลยีการเชื่อมต่อพลาสติกเหล่านี้ โดยหวังว่าจะเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับนักออกแบบในสาขาที่เกี่ยวข้องเมื่อเลือกวิธีการเชื่อมต่อพลาสติก
1. การติดกาว
การติดด้วยกาวหมายถึงเทคนิคการเชื่อมพื้นผิวของวัตถุที่เป็นเนื้อเดียวกันหรือต่างกันเข้าด้วยกันโดยใช้กาว กาวเป็นสารธรรมชาติหรือสังเคราะห์ สารอินทรีย์หรืออนินทรีย์ที่สามารถเชื่อมชิ้นส่วนหรือวัสดุตั้งแต่สองชิ้นขึ้นไปเข้าด้วยกันผ่านการยึดเกาะและการทำงานร่วมกันระหว่างพื้นผิว เรียกรวมกันว่ากาว สารยึดเกาะ และมักเรียกสั้น ๆ ว่ากาว กล่าวโดยสรุป กาวคือสารที่ยึดวัสดุเข้าด้วยกันผ่านการยึดเกาะ
2. พันธะตัวทำละลาย
หมายถึงกระบวนการที่ตัวทำละลายละลายพื้นผิวพลาสติก ส่งผลให้วัสดุผสมกัน เมื่อตัวทำละลายระเหยจะเกิดรอยต่อ
3. การติดยึด
การติดยึดหมายถึงการใช้ตัวยึดเพื่อเชื่อมต่อชิ้นส่วนพลาสติก รวมถึง-ตัวยึดแบบสวมอัด -สกรูเกลียวปล่อย และสลักเกลียว โดยทั่วไปแล้ว ตัวยึดแบบกด-จะเชื่อมต่อชิ้นส่วนพลาสติกโดยสร้างส่วนที่ยื่นออกมาบนก้านและรูในพลาสติกให้พอดี สกรูยึดตัวเอง-ใช้เกลียวยึดตัวเอง-เพื่อเชื่อมต่อโดยไม่ต้องเจาะรู
4. การติดบานพับ
บานพับพลาสติกสามารถแบ่งออกได้เป็นสามประเภท: บานพับรวม-ชิ้นเดียว บานพับรวมสอง- ชิ้น และบานพับรวมหลาย-ชิ้น บานพับแบบรวมชิ้นเดียว-เกิดขึ้นจากการขึ้นรูปสองส่วนเป็นชิ้นเดียว โดยไม่ต้องใช้ส่วนประกอบเพิ่มเติมใดๆ บานพับแบบรวมสอง-ชิ้นทำขึ้นโดยการขึ้นรูปชิ้นส่วนพลาสติกสองชิ้นแยกกัน แล้วประกอบเข้าด้วยกัน บานพับแบบรวมหลาย-ชิ้น นอกจากการผลิตชิ้นส่วนพลาสติกสองชิ้นแล้ว ยังต้องมีส่วนประกอบเพิ่มเติม เช่น แท่งหรือชิ้นส่วนบานพับโลหะ ข้อดีของมัน ได้แก่ การเปิดและปิดซ้ำๆ และบานพับแบบรวมมักได้รับการออกแบบไว้ด้านในหรือใกล้กับด้านในของกล่อง ซึ่งช่วยลดขนาดโดยรวมของชิ้นส่วน ข้อเสียได้แก่ ข้อกำหนดที่มีความแม่นยำสูงสำหรับการขึ้นรูป โดยทั่วไปแล้ว แม่พิมพ์ที่ซับซ้อน และความต้องการประสบการณ์การพัฒนาที่กว้างขวางในการออกแบบบานพับแบบเคลื่อนย้ายได้อย่างมีเหตุผล
5. ใส่แม่พิมพ์
การขึ้นรูปเม็ดมีดหมายถึงกระบวนการขึ้นรูปโดยใส่เม็ดมีดที่เตรียมไว้ล่วงหน้า{0}}จากวัสดุอื่นเข้าไปในแม่พิมพ์ฉีด ตามด้วยการฉีดเรซิน วัสดุที่หลอมละลายจะเกาะติดกับส่วนแทรกและแข็งตัว ทำให้เกิดเป็นผลิตภัณฑ์ชิ้นเดียว- การแทรกเกลียวเป็นวิธีการหลักในการสร้างเกลียวในชิ้นส่วนพลาสติก ซึ่งให้ความแข็งแรงในการเชื่อมต่อที่ดีกว่า-เกลียวเกลียวในตัว เม็ดมีดไม่ได้จำกัดอยู่เพียงโลหะเท่านั้น นอกจากนี้ยังสามารถทำจากผ้า กระดาษ ลวด พลาสติก แก้ว ไม้ ขดลวด อุปกรณ์ไฟฟ้า และอื่นๆ อีกมากมาย การขึ้นรูปแบบเม็ดมีดใช้การผสมผสานระหว่างคุณสมบัติการเป็นฉนวนของเรซินและคุณสมบัตินำไฟฟ้าของโลหะ เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปที่ตรงกับฟังก์ชันพื้นฐานของผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้า ใน-การตกแต่งแม่พิมพ์ (IMD) เป็นเทคโนโลยีการตกแต่งพื้นผิวระดับสากลที่ได้รับความนิยม มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในแผงควบคุมการตกแต่งและการทำงานสำหรับเครื่องใช้ในบ้าน แผงหน้าปัดรถยนต์ แผงเครื่องปรับอากาศ เคส/เลนส์โทรศัพท์มือถือ เครื่องซักผ้า ตู้เย็น และอื่นๆ IMD เกี่ยวข้องกับการวางแผ่นตกแต่งที่พิมพ์ไว้ล่วงหน้า-ลงในแม่พิมพ์ฉีด จากนั้นฉีดเรซินที่ด้านหลังของแผ่น เพื่อให้เรซินยึดติดกับแผ่นและบ่มได้
ข้อได้เปรียบหลักของการขึ้นรูปแบบเม็ดมีดคือการผสมผสานระหว่างความง่ายในการขึ้นรูปและความยืดหยุ่นของเรซิน เข้ากับความแข็งแกร่ง ความแข็งแรง และความต้านทานความร้อนของโลหะ ทำให้สามารถสร้างผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ผสมผสานโลหะที่ซับซ้อนและซับซ้อนได้-
6. การขึ้นรูปหลาย-ส่วน
การขึ้นรูปหลาย-ส่วนหรือที่เรียกว่าการฉีดขึ้นรูปสองสี- หมายถึงวิธีการขึ้นรูปที่ฉีดพลาสติกที่มีสีต่างกันสองสีเข้าไปในแม่พิมพ์เดียวกัน ทำให้เกิดสีที่แตกต่างกันสองสีในชิ้นส่วนที่ขึ้นรูป และสามารถสร้างลวดลายปกติหรือการออกแบบที่คล้ายกับเมฆที่ไม่สม่ำเสมอ- ซึ่งช่วยปรับปรุงทั้งการใช้งานจริงและความสวยงามของชิ้นส่วน
แผนภาพด้านล่างแสดงหลักการของการฉีดขึ้นรูปสองสี- ใช้ถังสองถัง แต่ละถังมีโครงสร้างและการทำงานเหมือนกันกับถังฉีดขึ้นรูปมาตรฐาน แต่ละกระบอกมีช่องของตัวเองเชื่อมต่อกับหัวฉีด และติดตั้งวาล์วเปิด/ปิดในช่องหัวฉีด ในระหว่างการขึ้นรูป หลังจากที่วัสดุหลอมเหลวถูกทำให้เป็นพลาสติกในถัง วาล์วเปิด/ปิดจะควบคุมลำดับที่วัสดุหลอมเหลวจะเข้าสู่หัวฉีดและสัดส่วนของวัสดุที่ปล่อยออกมา ก่อนที่จะถูกฉีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์พลาสติกหลายชนิดมีเอฟเฟกต์การผสมสีที่แตกต่างกัน
7. การเชื่อมต่อแบบเกลียวแบบขึ้นรูป
การเชื่อมต่อแบบเกลียวแบบขึ้นรูปหมายถึงการขึ้นรูปเกลียวโดยตรงบนชิ้นส่วนพลาสติกผ่านการออกแบบแม่พิมพ์ฉีด ดังนั้นจึงสามารถเชื่อมต่อกับเกลียวอื่นๆ ที่มีโปรไฟล์ฟัน เส้นผ่านศูนย์กลางระบุ และพารามิเตอร์อื่นๆ เหมือนกัน
เกลียวบนผลิตภัณฑ์พลาสติกแบ่งออกเป็นเกลียวภายนอกและเกลียวภายใน โดยปกติ เกลียวภายนอกจะถูกถอดออกโดยใช้แถบเลื่อน ในขณะที่เกลียวภายในจะถูกถอดออกโดยใช้วิธีการเชื่อมต่อแบบเกลียว เกลียวภายนอกมีโครงสร้างที่เรียบง่ายกว่า แต่หลังจากการขึ้นรูปแล้ว เส้นแยกจะเหลืออยู่บนผลิตภัณฑ์พลาสติก หากเส้นแยกส่วนชัดเจน จะส่งผลต่อรูปลักษณ์ของผลิตภัณฑ์และความพอดีของเกลียว หลักการคือให้สไลด์ไกด์แบบเอียงเปิด จากนั้นหมุดดีดตัวจะดันผลิตภัณฑ์ออกมา แม่พิมพ์เกลียวภายในสามารถแบ่งเพิ่มเติมได้เป็น: 1. โครงสร้างการคลายเกลียวแบบบังคับ (ไม่-หมุน). 2. ไม่-บังคับการคลายเกลียว (แบบหมุน) ปัจจุบันเส้นด้ายขึ้นรูปส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตฝาขวด
8. การแตะการเชื่อมต่อเธรด
การต่อเกลียวต๊าปพลาสติกหมายถึงการเจาะรูในชิ้นส่วนพลาสติกแล้วต๊าปให้เป็นเกลียวแล้วนำไปใช้เชื่อมต่อกับส่วนอื่นๆ วิธีนี้คล้ายกับที่ใช้ในชิ้นส่วนโลหะ
ข้อดีของมันคือ: กระบวนการนี้ไม่มีข้อกำหนดเกี่ยวกับรูปร่างของชิ้นส่วนพลาสติก และสามารถเจาะรูในตำแหน่งที่แม่นยำโดยใช้เครื่องมือกลที่มีความแม่นยำ
9. แรงดันพอดี
การพอดีด้วยแรงดันหรือที่เรียกว่าการพอดีแบบแรง การพอดีแบบแทรกสอด และความพอดีแบบหดตัว เกี่ยวข้องกับการประกอบเพลาและรูที่มีความสัมพันธ์แบบพอดีแบบแทรกสอดภายใต้แรงกดดันบางอย่าง อีกวิธีหนึ่งคือสามารถขยายรูให้ใหญ่ขึ้นได้ด้วยการให้ความร้อนหรือลดขนาดเพลาลงได้โดยการทำให้เย็นลง หลังจากประกอบแล้ว ทั้งสองชิ้นส่วนจะกลับสู่อุณหภูมิเดียวกัน ส่งผลให้เกิดการรบกวนพอดี ใช้การเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นของรูและเพลาในชิ้นส่วนพลาสติกที่เชื่อมต่อกันเพื่อส่งแรงบิดหรือแรงตามแนวแกนหลังจากการประกอบ . 10. Snap - พอดี การเชื่อมต่อ
การเชื่อมต่อแบบสแน็ป-พอดีเป็นกลไกที่ใช้สำหรับประสานหรือล็อคชิ้นส่วนหนึ่งไปยังอีกส่วนหนึ่ง โดยทั่วไปจะใช้สำหรับเชื่อมต่อชิ้นส่วนพลาสติก วัสดุมักจะเป็นพลาสติกที่มีความยืดหยุ่น ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของการเชื่อมต่อ-แบบพอดีคือความง่ายในการติดตั้งและการแยกชิ้นส่วน ทำให้สามารถถอดเครื่องมือ-ได้ฟรี
โดยทั่วไป สแน็ป-พอดีประกอบด้วยองค์ประกอบการวางตำแหน่งและตัวยึด องค์ประกอบการวางตำแหน่งจะนำทางสแน็ป-ให้พอดีกับตำแหน่งการติดตั้งอย่างราบรื่น ถูกต้อง และรวดเร็ว ตัวยึดช่วยยึดสแนป-ให้พอดีกับฐาน และป้องกันไม่ให้หล่นระหว่างการใช้งาน ขึ้นอยู่กับการใช้งานและข้อกำหนด ตัวยึดจะแบ่งออกเป็นตัวยึดแบบถอดได้และแบบถอดไม่ได้- โดยทั่วไป ตัวยึดแบบถอดได้ได้รับการออกแบบเพื่อให้สแน็ป-พอดีหลุดออกภายใต้แรงแยกที่แน่นอน เพื่อแยกส่วนที่เชื่อมต่อกันทั้งสองออกจากกัน กระดุมติดเหล่านี้-มักใช้เพื่อเชื่อมต่อสองส่วนที่จำเป็นต้องถอดประกอบบ่อยๆ ตัวยึดแบบถอดไม่ได้-จำเป็นต้องเอียงด้วยมือเพื่อแยกทั้งสองส่วนออก และส่วนใหญ่จะใช้สำหรับเชื่อมต่อและยึดชิ้นส่วนที่ไม่จำเป็นต้องถอดประกอบระหว่างการใช้งาน
11. การโลดโผนพลาสติก
การโลดโผนเป็นกระบวนการที่ใช้เป็นพิเศษในการต่อชิ้นส่วนที่ทำจากวัสดุที่แตกต่างกัน (เช่น พลาสติกและโลหะ) ส่วนหนึ่งมีหมุดย้ำที่ขยายเข้าไปในรูในอีกส่วนหนึ่ง จากนั้นหมุดย้ำจะเสียรูปเนื่องจากการไหลเย็นหรือการหลอมละลายของพลาสติก ทำให้เกิดเป็นหัวหมุดย้ำที่ล็อคทั้งสองส่วนเข้าด้วยกันด้วยกลไก การออกแบบหัวหมุดย้ำต่างๆสามารถทำได้โดยการเปลี่ยนการออกแบบหัวเชื่อม
การตอกหมุดแบบเย็น: ในการตอกหมุดแบบเย็น หมุดย้ำจะเสียรูปภายใต้แรงดันสูง การไหลเย็นทำให้เกิดความเครียดสูงในบริเวณหมุดย้ำ ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับพลาสติกที่มีความเหนียวดีเท่านั้น
การโลดโผนแบบร้อน: ในการโลดโผนแบบร้อน หัวเชื่อมจะถูกให้ความร้อนโดยการบีบอัด ดังนั้นจึงต้องใช้แรงกดน้อยลงในการสร้างหัวรีเวทบนรีเวท และเกิดความเค้นตกค้างในหัวรีเวทน้อยลง สามารถนำไปใช้กับวัสดุเทอร์โมพลาสติกได้หลากหลายกว่าการโลดโผนเย็น ซึ่งรวมถึงวัสดุที่เติมแก้ว- คุณภาพของข้อต่อขึ้นอยู่กับการควบคุมพารามิเตอร์ของกระบวนการ ได้แก่ อุณหภูมิ ความดัน และเวลา
การตอกย้ำด้วยแก๊สร้อน: ในการตอกย้ำด้วยแก๊สร้อน หมุดย้ำจะถูกให้ความร้อนด้วยกระแสอากาศร้อนยวดยิ่ง โดยความร้อนจะถ่ายเทผ่านท่ออากาศรอบๆ หมุดย้ำ จากนั้นหัวเชื่อมเย็นอิสระจะถูกลดระดับลงเพื่อบีบอัดหมุดย้ำ
การเชื่อมโลดโผนด้วยคลื่นอัลตราโซนิก: ในการเชื่อมโลดโผนด้วยคลื่นอัลตราโซนิก พลังงานล้ำเสียงที่มาจากหัวเชื่อมจะละลายหมุดย้ำ ในระหว่างที่แรงดันอย่างต่อเนื่องของหัวเชื่อม วัสดุหมุดย้ำหลอมเหลวจะไหลเข้าไปในช่องภายในหัวเชื่อม ทำให้เกิดการออกแบบหัวหมุดย้ำที่ต้องการ
กระบวนการเชื่อมชิ้นส่วนพลาสติก
หลักการเชื่อมจะเหมือนกัน: ขั้นแรก พื้นผิวผสมพันธุ์ของชิ้นส่วนพลาสติกทั้งสองที่จะเชื่อมจะได้รับความร้อนให้ละลาย จากนั้นความดันการผสมพันธุ์บนพื้นผิวการเชื่อมจะเพิ่มขึ้น และความดันจะคงอยู่เป็นระยะเวลาหนึ่งจนกว่าพื้นผิวการเชื่อมจะแข็งตัว ซึ่งบ่งชี้ว่าการเชื่อมสำเร็จ
12. การเชื่อมแบบเหนี่ยวนำ
ซึ่งส่วนใหญ่ใช้-อุปกรณ์ความถี่สูงที่มีการแก้ไขแรงดันไฟฟ้าสูง-เพื่อสร้างสนามไฟฟ้ากระแสคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านการสั่นทันทีของ-หลอดอิเล็กตรอนความถี่สูง โมเลกุลภายในของ PVC, TPU, EVA, PET และวัสดุพลาสติกอื่นๆ ที่ผ่านการแปรรูปจะสร้างแรงเสียดทานแบบโพลาไรซ์และความร้อนภายในสนามไฟฟ้าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อรวมกับแรงกดระดับหนึ่ง ทำให้เกิดเอฟเฟกต์ฟิวชั่นสำหรับผลิตภัณฑ์พลาสติกที่จะนำไปเชื่อมด้วยความร้อน-
13. การเชื่อมแบบโรตารี่
เครื่องเชื่อมแบบเสียดทานแบบหมุนโดยทั่วไปจะใช้ในการเชื่อมชิ้นงานเทอร์โมพลาสติกทรงกลมสองชิ้น ในระหว่างการเชื่อม ชิ้นงานชิ้นหนึ่งจะถูกยึดไว้บนแม่พิมพ์ฐาน ในขณะที่ชิ้นงานอีกชิ้นจะหมุนบนพื้นผิวของชิ้นงานที่อยู่กับที่ เนื่องจากแรงดันที่กระทำต่อชิ้นงานทั้งสอง ความร้อนที่เกิดจากการเสียดสีระหว่างชิ้นงานทำให้พื้นผิวสัมผัสละลาย ทำให้เกิดพันธะที่มั่นคงและปิดผนึก การวางตำแหน่งการเชื่อมแบบหมุนเกี่ยวข้องกับการหมุนตามเวลาที่กำหนด จากนั้นหยุดที่ตำแหน่งที่กำหนดชั่วครู่ ส่งผลให้เกิดการหลอมรวมถาวร
14. การเชื่อมแผ่นร้อน
การเชื่อมแผ่นร้อนเกี่ยวข้องกับการวางขอบของชิ้นส่วนพลาสติกสองชิ้นที่จะนำมาต่อกันบนแผ่นร้อนที่ควบคุมด้วยเทอร์โมสตัท- และให้ความร้อนจนกระทั่งพื้นผิวละลาย จากนั้นใช้แรงกดเล็กน้อยเพื่อกดพื้นผิวที่อ่อนนุ่มเข้าด้วยกันเพื่อให้เกิดการเชื่อมต่อ (ดูรูป) กระบวนการปิดผนึกความร้อนด้วยแผ่นความร้อนที่ใช้กันทั่วไปอีกวิธีหนึ่งเกี่ยวข้องกับการซ้อนทั้งสองส่วนเพื่อเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน โดยใช้องค์ประกอบความร้อนเพื่อให้ความร้อนแก่แผ่นปิดผนึกความร้อน ลดระดับลงไปที่ส่วนบนของทั้งสองส่วน และใช้แรงกดบนแผ่นปิดผนึกความร้อน แผ่นปิดผนึกความร้อนจะละลายพื้นที่สัมผัสของทั้งสองส่วนแล้วแข็งตัวเพื่อเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน กระบวนการนี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการปิดผนึกและการเชื่อมฟิล์มเรซินโพลีเมอร์และชิ้นส่วนพลาสติก
15. การเชื่อมแก๊สร้อน
การเชื่อมแก๊สร้อนมีสามวิธี: การเชื่อมแบบจุด การเชื่อมแก๊สร้อนแบบถาวร และการเชื่อมแบบอัดขึ้นรูป หลักการพื้นฐานจะเหมือนกัน: อากาศที่สร้างโดยมอเตอร์จะพาความร้อนที่เกิดจากลวดทำความร้อนออกไป ทำให้เกิดอากาศร้อนที่ไหลซึ่งทำให้ชิ้นส่วนพลาสติกทั้งสองชิ้นที่จะเชื่อมในสถานะหลอมเหลวด้วยลวดเชื่อม จึงเชื่อมเข้าด้วยกันและบรรลุวัตถุประสงค์ในการเชื่อม การเชื่อมแบบจุดใช้เพื่อยึดชิ้นส่วนเข้าด้วยกันก่อนการเชื่อมแบบถาวร
การเชื่อมแบบจุดเป็นกระบวนการเชื่อมชั่วคราวที่ไม่ต้องใช้ลวดเชื่อม แต่ต้องใช้หัวเชื่อมแบบจุด
การเชื่อมถาวรใช้ลวดเชื่อมที่ทำจากวัสดุชนิดเดียวกับชิ้นส่วนที่ทำการเชื่อม หัวเชื่อมจะเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วไปมาเป็นรูปพัดลมเหนือบริเวณการเชื่อม จนกระทั่งร่อง V- และแกนเชื่อมอ่อนตัวลงพอที่จะเชื่อมได้ โดยทั่วไปจะใช้ลูกกลิ้งร้อนกดเข้าด้วยกัน การเชื่อมแบบอัดขึ้นรูปหมายถึงกระบวนการที่ฟิลเลอร์เรซิน ซึ่งป้อนจากกรวยในรูปแบบเม็ดหรือเป็นแท่งเชื่อมบนกระบอกสูบ ถูกรีดจากเครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยว-ที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า การทำความร้อนสามารถทำได้โดยใช้คอยล์ทำความร้อนหรือแก๊สร้อน และพื้นผิวการติดประสานจะถูกอุ่นด้วยแก๊สร้อนที่เชื่อมต่อกับเครื่องอัดรีด ในที่สุด ฟิลเลอร์เรซินและชิ้นงานจะหลอมรวมเข้าด้วยกัน ก่อให้เกิดพันธะเดี่ยว
16. การเชื่อมด้วยอัลตราโซนิก
การเชื่อมด้วยคลื่นความถี่สูงใช้เครื่องกำเนิดอัลตราโซนิกเพื่อแปลงกระแส 50/60 เฮิรตซ์เป็นพลังงานไฟฟ้า 15, 20, 30 หรือ 40 กิโลเฮิรตซ์ จากนั้นพลังงานไฟฟ้าความถี่สูง-นี้จะถูกแปลงกลับเป็นการเคลื่อนที่เชิงกลที่มีความถี่เดียวกันโดยทรานสดิวเซอร์ การเคลื่อนไหวทางกลนี้จะถูกส่งไปยังหัวเชื่อมผ่านตัวแปลงแอมพลิจูด หัวเชื่อมจะส่งพลังงานแรงสั่นสะเทือนที่ได้รับไปยังข้อต่อของชิ้นงานที่จะทำการเชื่อม ในบริเวณนี้พลังงานการสั่นสะเทือนจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนผ่านการเสียดสี ทำให้พื้นผิวสัมผัสของพลาสติกทั้งสองชนิดหลอมละลายอย่างรวดเร็ว ภายใต้ความกดดัน พวกเขาหลอมรวมเข้าด้วยกัน หลังจากที่คลื่นอัลตราโซนิกหยุดลง ความดันจะคงอยู่สองสามวินาทีเพื่อแข็งตัวและก่อตัวเป็นสายโซ่โมเลกุลที่แข็งแกร่ง เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการเชื่อม ความแข็งแรงในการเชื่อมสามารถเข้าใกล้ความแข็งแรงของวัสดุเดิมได้ คลื่นอัลตราโซนิกสามารถนำมาใช้ไม่เพียงแต่ในการเชื่อมเทอร์โมพลาสติกแข็งเท่านั้น แต่ยังใช้ในการแปรรูปผ้าและฟิล์มอีกด้วย
ส่วนประกอบหลักของระบบการเชื่อมด้วยอัลตราโซนิก ได้แก่ เครื่องกำเนิดอัลตราโซนิก ทรานสดิวเซอร์/เครื่องขยายเสียง/ชุดหัวเชื่อม แม่พิมพ์ และโครง
คุณภาพของการเชื่อมพลาสติกด้วยคลื่นอัลตราโซนิกขึ้นอยู่กับปัจจัย 3 ประการ ได้แก่ ความกว้างของทรานสดิวเซอร์/หัวเชื่อม แรงกดที่ใช้ และเวลาในการเชื่อม เวลาในการเชื่อมและความดันหัวเชื่อมสามารถปรับได้ ในขณะที่แอมพลิจูดถูกกำหนดโดยทรานสดิวเซอร์และหม้อแปลงแอมพลิจูด
17. การเชื่อมแบบสั่นสะเทือน
การเชื่อมแบบสั่นสะเทือนเกี่ยวข้องกับพารามิเตอร์กระบวนการ 6 ประการ ได้แก่ เวลาในการเชื่อม เวลาจับ ความดันในการเชื่อม แอมพลิจูด ความถี่ และแรงดันไฟฟ้า
การเชื่อมแบบสั่นสะเทือนแบ่งออกเป็น: การเชื่อมแบบสั่นสะเทือนเชิงเส้น, การเชื่อมแบบสั่นสะเทือนแบบติดตามและการเชื่อมแบบสั่นสะเทือนเชิงมุม
การเชื่อมด้วยแรงเสียดทานแบบสั่นสะเทือนเชิงเส้นใช้ความร้อนแบบเสียดทานที่เกิดขึ้นที่พื้นผิวสัมผัสของชิ้นงานทั้งสองเพื่อหลอมพลาสติก พลังงานความร้อนเกิดจากการเคลื่อนที่ไปกลับของชิ้นงานหนึ่งบนพื้นผิวอีกชิ้นหนึ่งโดยมีการกระจัดหรือแอมพลิจูดที่แน่นอนภายใต้แรงกดดัน เมื่อถึงระดับการเชื่อมที่ต้องการ การสั่นสะเทือนจะหยุดลง แต่ยังคงใช้แรงกดบนชิ้นงานทั้งสองเพื่อทำให้ส่วนที่เชื่อมเย็นลงและแข็งตัว ทำให้เกิดพันธะที่แน่นหนา
การเชื่อมด้วยแรงเสียดทานแบบสั่นสะเทือนในวงโคจรเป็นวิธีการที่ใช้พลังงานความร้อนแบบเสียดทาน ในการเชื่อมด้วยแรงเสียดทานจากแรงสั่นสะเทือนในวงโคจร ชิ้นงานด้านบนจะเคลื่อนที่ไปตามวงโคจรด้วยความเร็วคงที่-เป็นวงกลมในทุกทิศทาง การเคลื่อนไหวนี้จะสร้างพลังงานความร้อน ส่งผลให้ส่วนที่เชื่อมของชิ้นส่วนพลาสติกทั้งสองถึงจุดหลอมเหลว เมื่อพลาสติกเริ่มละลาย การเคลื่อนตัวจะหยุดลง และส่วนที่เชื่อมของชิ้นงานทั้งสองจะแข็งตัวและเชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนา แรงจับยึดเล็กน้อยส่งผลให้ชิ้นงานเสียรูปน้อยที่สุด และสามารถเชื่อมชิ้นงานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 10 นิ้วได้โดยใช้การเชื่อมเสียดสีแบบสั่นสะเทือนในวงโคจร
การเชื่อมด้วยการสั่นสะเทือนเชิงมุมเกี่ยวข้องกับชิ้นงานที่หมุนรอบจุดศูนย์กลาง เครื่องเชื่อมแบบสั่นเชิงมุมที่มีจำหน่ายทั่วไปในปัจจุบันหาได้ยาก
18. การเชื่อมด้วยเลเซอร์
การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นเทคโนโลยีที่ใช้ความร้อนที่เกิดจากลำแสงเลเซอร์เพื่อหลอมพื้นผิวสัมผัสของพลาสติก จึงเป็นการเชื่อมแผ่นเทอร์โมพลาสติก ฟิล์ม หรือชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปเข้าด้วยกัน
ปรากฏตัวครั้งแรกในปี 1970 แต่เนื่องจากมีต้นทุนสูง จึงไม่สามารถแข่งขันกับเทคโนโลยีการติดพลาสติกรุ่นก่อนๆ ได้ เช่น การเชื่อมแบบสั่นและการเชื่อมแบบแผ่นร้อน อย่างไรก็ตาม ตั้งแต่กลางทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา เนื่องจากต้นทุนของอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการเชื่อมด้วยเลเซอร์ลดลง เทคโนโลยีนี้จึงค่อยๆ ได้รับความนิยมอย่างกว้างขวาง
การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อชิ้นส่วนพลาสติกที่ถูกเชื่อมนั้นเป็นวัสดุที่มีความแม่นยำมาก (เช่น ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์) หรือต้องการสภาพแวดล้อมที่ปลอดเชื้อ (เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์และบรรจุภัณฑ์อาหาร) การเชื่อมด้วยเลเซอร์ทำได้รวดเร็ว จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประมวลผลสายการประกอบชิ้นส่วนพลาสติกยานยนต์ นอกจากนี้ การเชื่อมด้วยเลเซอร์ยังอาจพิจารณาได้สำหรับรูปทรงที่ซับซ้อนซึ่งยากต่อการเชื่อมโดยใช้วิธีการเชื่อมอื่นๆ
ข้อดีของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ส่วนใหญ่ได้แก่ อุปกรณ์เชื่อมไม่จำเป็นต้องสัมผัสกับชิ้นส่วนพลาสติกที่เชื่อม มันเร็ว; อุปกรณ์มีระบบอัตโนมัติในระดับสูง ทำให้สะดวกในการแปรรูปชิ้นส่วนพลาสติกที่ซับซ้อน มันไม่ทำให้เกิดเสี้ยน รอยเชื่อมมีความแข็งแรง สามารถสร้างการเชื่อมที่มีความแม่นยำสูง- มันเป็นเทคโนโลยีที่ปราศจากการสั่นสะเทือน- สามารถสร้างโครงสร้างสุญญากาศหรือสุญญากาศ-ได้ มันลดความเสียหายจากความร้อนและการเสียรูปจากความร้อน และสามารถเชื่อมเรซินที่มีองค์ประกอบหรือสีต่างกันเข้าด้วยกันได้
19. การเชื่อมลวดร้อน
การเชื่อมด้วยลวดร้อนหรือที่เรียกว่าการเชื่อมด้วยความต้านทาน ใช้ลวดโลหะเพื่อเชื่อมชิ้นส่วนพลาสติกสองชิ้น
ความร้อนถูกถ่ายเทระหว่างชิ้นส่วนพลาสติก ทำให้พื้นผิวของชิ้นส่วนหลอมละลาย และใช้แรงดันเพื่อเชื่อมชิ้นส่วนเข้าด้วยกัน
ลวดโลหะวางอยู่บนพื้นผิวด้านหนึ่งของชิ้นส่วนที่จะเชื่อมต่อ เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเส้นลวด ความต้านทานของมันจะทำให้เกิดความร้อนซึ่งจากนั้นจะถูกถ่ายโอนไปยังชิ้นส่วนพลาสติก หลังจากการเชื่อม ลวดจะยังคงอยู่ในผลิตภัณฑ์พลาสติก และส่วนที่ยื่นออกไปเลยข้อต่อจะถูกตัดออก โดยทั่วไปร่องหรือโครงสร้างการวางตำแหน่งอื่นๆ จะได้รับการออกแบบให้เป็นชิ้นส่วนเพื่อให้แน่ใจว่าสายไฟอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง
