الکترود پلاستیک (LBW) همچنین به عنوان جوشکاری پرتو لیزر (LBW) شناخته می شود، از این روش جوشکاری برای اتصال قطعات ترموپلاستیک با استفاده از لیزر استفاده می شود. پرتو لیزر یک منبع گرمای متمرکز را ارائه می‌کند که اجازه می‌دهد در حالی که دو قسمت تحت فشار قرار می‌گیرند، جوش‌های باریک و عمیق با سرعت جوش بالا انجام شود. سرعت و کنترل دقیق دو مورد از مزایای فراوان آن است.
جوشکاری لیزری فرآیندی است که برای اتصال فلزات یا ترموپلاستیک ها با استفاده از پرتو لیزر برای تشکیل جوش استفاده می شود. به عنوان منبع گرمای متمرکزی، در مواد نازک، جوش لیزری را می توان با سرعت جوشکاری با الکترود پلاستیکی بالا متر در دقیقه انجام داد و در مواد ضخیم تر می تواند جوش های باریک و عمیق بین قطعات لبه مربعی ایجاد کند.
جوشکاری لیزری در دو حالت اساسی متفاوت عمل می کند: جوشکاری محدود با هدایت و جوشکاری سوراخ کلید. حالتی که در آن پرتو لیزر با موادی که در حال جوشکاری است برهمکنش خواهد کرد، به چگالی توان در سراسر پرتو برخورد با قطعه کار بستگی دارد.
جوشکاری محدود با هدایت زمانی اتفاق می‌افتد که چگالی توان معمولاً کمتر از ۱۰۵W/cm2 باشد. اشعه لیزر فقط در سطح ماده جذب می شود و به آن نفوذ نمی کند. جوش های محدود با هدایت اغلب نسبت عرض به عمق بالایی را نشان می دهند. جوشکاری لیزری معمولاً با استفاده از چگالی توان بالاتر و توسط مکانیزم سوراخ کلید انجام می شود. هنگامی که پرتو لیزر به یک نقطه کوچک به اندازه کافی متمرکز می شود تا چگالی توانی معمولاً> 106-107 W/cm2 ایجاد کند، مواد موجود در مسیر پرتو نه تنها ذوب می شوند، بلکه تبخیر می شوند، قبل از اینکه مقادیر قابل توجهی از گرما را بتوان با رسانایی حذف کرد.
پرتو لیزر متمرکز سپس به قطعه کار نفوذ می کند و حفره ای به نام “سوراخ کلید” را تشکیل می دهد که با بخار فلز پر شده است (که در برخی موارد حتی می تواند یونیزه شود و پلاسما را تشکیل دهد). این بخار یا پلاسما در حال انبساط به جلوگیری از فروریختن دیواره های مذاب سوراخ کلید در این حفره کمک می کند. علاوه بر این، اتصال پرتو لیزر به قطعه کار با تشکیل این سوراخ کلید به طور چشمگیری بهبود می یابد. سپس جوشکاری با نفوذ عمیق با عبور از سوراخ کلید در امتداد اتصالی که قرار است جوش داده شود یا حرکت اتصال نسبت به پرتو لیزر حاصل می شود.
این منجر به جوش هایی با نسبت عمق به عرض زیاد می شود. تحت عمل کشش سطحی، مقداری از مواد مذاب در لبه اصلی سوراخ کلید در اطراف حفره سوراخ کلید به سمت عقب جریان می‌یابد، سپس سرد و جامد می‌شود تا جوش را تشکیل دهد. این باعث می شود که درپوش جوش دارای یک الگوی شورون باشد و به سمت عقب به سمت نقطه شروع جوش باشد.
جوشکاری پلاستیک اولتراسونیک روشی متداول است که برای مدت طولانی مورد استفاده قرار گرفته است. از گرمای تولید شده از حرکت مکانیکی با فرکانس بالا برای پیوستن به ترموپلاستیک ها استفاده می کند. این با تبدیل انرژی الکتریکی با فرکانس بالا به یک حرکت مکانیکی با فرکانس بالا اتفاق می افتد. تقریباً روی تمام مواد پلاستیکی می توانید از جوش اولتراسونیک استفاده کنید. به دلیل مقرون به صرفه بودن، تمیز بودن و برآوردن الزامات کیفیت شناخته شده است.
یک فرآیند جوشکاری رایج برای ساخت اقلام کوچکتر (مبدلهای حرارتی، مخازن مواد شیمیایی و آب …)، در جوشکاری گاز داغ از یک تفنگ حرارتی طراحی شده ویژه استفاده می شود. هوای گرمی که تفنگ تولید می‌کند، قطعات پلاستیکی را که قرار است جوش داده شود و الکترود پلاستیکی که باید از مواد پلاستیکی مشابه یا مشابه باشد، نرم می‌کند. همچنین علاوه بر گاز داغ، یک ماده پرکننده پلاستیکی برای کمک به فرآیند اتصال به محل جوش اضافه شده است.
برای اتصال اجزای پلاستیکی، جوشکاری اسپینی از اصطکاک سطحی متمرکز در یک اتصال جوش دایره ای استفاده می کند. با چرخاندن یکی از قطعات نسبت به دیگری، گرمای لازم برای ذوب سطوحی که باید به یکدیگر متصل شوند را تولید می کند. دو قسمت تحت یک بار کنترل شده نگه داشته می شوند. هنگامی که چرخش متوقف می شود، مفصل خنک می شود. می توان از آن برای جوش دادن قطعات پلاستیکی در اندازه های بزرگ استفاده کرد و فرآیندی سریع است اما یکی از قطعات باید دایره ای باشد. یکی از کاربردهای آن آب بندی ظروف است.
جوش ارتعاشی که به آن جوش خطی یا اصطکاکی نیز می گویند، زمانی است که دو قطعه پلاستیکی تحت فشار به هم متصل می شوند. گرما زمانی ایجاد می شود که از یک ارتعاش در امتداد رابط مشترک استفاده شود. در مقایسه با جوشکاری صفحه داغ، بسیار سریعتر و دقیق تر است.
جوشکاری ارتعاشی، همچنین به عنوان جوشکاری اصطکاکی خطی شناخته می شود، یک فرآیند تجاری مورد استفاده است که می تواند تقریباً برای هر ماده ترموپلاستیک اعمال شود. صنعت خودرو یکی از کاربران اصلی است و کاربردهای آن شامل سپرها، مخازن سوخت، منیفولدهای ورودی هوای موتور و سایر اجزای زیر کاپوت است. در شروع فرآیند، قطعاتی که باید به هم متصل شوند، تحت یک بار اعمال شده در تماس قرار می گیرند. در مرحله بعد، یکی از قسمت ها در یک حرکت رفت و برگشتی خطی ارتعاش می یابد در حالی که دیگری ثابت نگه داشته می شود.
این باعث ایجاد گرمای اصطکاکی در خط اتصال می شود و باعث ذوب موضعی و جابجایی مواد به داخل فلاش جوش می شود. در نهایت، لرزش متوقف می شود، قطعات در یک راستا قرار می گیرند و اتصال تحت بار خنک می شود تا جوش یکپارچه شود. گرمای اصطکاکی، که باید برای ذوب شدن و جاری شدن پلاستیک و الکترود پلاستیک در محل اتصال جوش کافی باشد، با ترکیبی از زمان، فشار، و دامنه و فرکانس ارتعاش ایجاد می‌شود.
بیشتر کاربردهای صنعتی جوشکاری ارتعاشی شامل اتصالات خطی است که برای جوشکاری اولتراسونیک بسیار طولانی هستند. زمان جوش برای نواحی مفصل بزرگ از حدود ۵ تا ۱۵ ثانیه متغیر است، که باعث می شود جوشکاری ارتعاشی تقریباً چهار برابر سریعتر از تکنیک صفحه داغ باشد. تراز قطعات تمام شده به طور مداوم خوب است.
جوشکاری ارتعاشی چند معایب دارد: هزینه سرمایه بالای تجهیزات و دشواری در جوشکاری اتصالات سه بعدی (که در صورت داشتن مهر و موم غیرممکن است). اطلاعات بیشتر در مورد جوشکاری و آزمایش پلاستیک را مشاهده کنید یا با ما تماس بگیرید.
یکی از قدیمی ترین فرآیندها، این یک روش جوشکاری حرارتی است که برای اتصال ترموپلاستیک ها استفاده می شود. برای ذوب دو سطح، یک صفحه فلزی گرم شده در مقابل یا نزدیک قرار داده می شود و سطوح تحت فشار به هم متصل می شوند. این روش ساده است و اتصالات محکمی را در اکثر ترموپلاستیک ها ایجاد می کند، بنابراین معمولاً در تولید انبوه یا سازه های بزرگ مانند لوله های پلاستیکی با قطر زیاد استفاده می شود.
جوشکاری اصطکاکی ترموپلاستیک ها اغلب برای اتصال قطعات قالب گیری تزریقی استفاده می شود و مدتی پیش ایجاد شد. از اصطکاک برای تولید گرما و اتصال دو قطعه به یکدیگر استفاده می کند. جوشکاری اصطکاکی مزایای زیادی برای تولید به همراه دارد و اغلب در صنایع هوافضا و خودروسازی از این روش برای اتصال فلزات و پلاستیک ها استفاده می شود.
این روش جوشکاری پلاستیک که به آن جوشکاری با فرکانس بالا یا جوش فرکانس رادیویی نیز گفته می شود، از میدان الکترومغناطیسی برای اتصال دو قطعه پلاستیکی توسط الکترود پلاستیک استفاده می کند. از میدان های الکتریکی با فرکانس بالا برای گرم کردن مواد استفاده می شود و فشار نیز برای نرم شدن و اتصال دو ماده به یکدیگر و در نتیجه یک پیوند قوی اضافه می شود. پلی اورتان و پی وی سی با این تکنیک جوش داده می شوند. کجا استفاده می شود؟ انواع مختلفی از پلاستیک وجود دارد و یک ماده همه کاره است که در طیف گسترده ای از بخش ها مانند بسته بندی، الکترونیک، ساخت و ساز، ساخت، پزشکی، هوافضا، خودروسازی و بسیاری از صنایع دیگر استفاده می شود. هنگامی که به درستی اعمال می شود، جوش پلاستیک می تواند بسیار قوی باشد.
