جوشکاری پلاستیک چیست؟

جوشکاری پلاستیک plastic welding

به فرآیند ایجاد یک پیوند مولکولی میان دو ترموپلاستیک سازگار، جوشکاری پلاستیک می‌گویند. در هر جوشکاری، سه مرحله ی اصلی وجود دارد؛ فشار، گرم کردن و سرد کردن. روش های محتلف جوشکاری پلاستیک عبارتند از: آلتراسونیک ultrasonic، ارتعاش vibration، اسپین spin، صفحه داغ hot plate، لیزر/ مادون قرمز laser/infrared، فرکانس رادیویی و ایمپلنت که رایج ترین روش‌ها بشمار می‌آیند .

فشار pressure

کاربرد فشار در جوشکاری چند هدف را دنبال می‌کند:

• صاف کردن سطح به منظور محکمتر شدن قطعه در محل اتصال

• حفظ قطعه در یک جهت مناسب

• کمپرس کردن لایه ی مذاب برای آمیزش بین مولکولی میان دو قطعه

• جلوگیری از تشکیل حفره‌ها از انقباض قطعه درطول سرمایش

گرم کردن

درحالت جامد، زنجیره ی پلیمر به جریان نخواهد افتاد، بنابر این سطح اتصال درهر دو قطعه باید ذوب شود تا مولکول‌های پلاستیک بتوانند به روی رابط منتشر شوند و با مولکول‌های قطعه ی دیگر پیوند بخورند.

خنک کردن

طی مرحله ی سرمایش، پلیمر پیوند داده شده، به یک قطعه ی جامد سخت تبدیل شده و جوشکاری را کامل می‌کند. در این مرحله مواد نیمه کریستالی ساختار کریستالی خود و همچنین پلیمرهای آمورف ساختار خاص خود را بدست می‌آورند. میزان سرمایش به روی استحکام جوش نهایی تاثیرگذار است.

خلاصه ایی از روش های رایج جوشکاری؛

1. آلتراسونیک: تبدیل جریان AC به ارتعاش مکانیکی با استفاده ازسرامیک های پیزو الکتریک که این ارتعاشات در محل اتصال دوقطعه باعث گرم شدن و ذوب شدنشان می‌شود.

2. ارتعاش: حرکت خطی یا مداری یک قطعه در تماس با قطعه ی دیگر که منجر به تولید گرما و تشکیل لایه ی مذاب در محل اتصال می‌شود.

3. اسپین: حرکت چرخشی یک قطعه درتماس با قطعه ی دیگرکه باعث ایجاد اصطکاک سطح و تولید گرما و تشکیل لایه ی مذاب در محل اتصال می‌شود.

4. صفحه داغ: سطوحِ مقابل قطعات در کنار صفحات داغ قرار می‌گیرند، سپس صفحات داغ برداشته و قطعات به هم فشرده می‌شوند تا جوش بخورند.

5. لیزر/مادون قرمز: می‌تواند به دو روش انجام شود، یکی با گرم کردن سطح اتصال هر دو قطعه و فشردن آنها و دیگری با عبور اشعه مادون قرمز/لیزر از یکی از قطعات و جذب توسط قطعه ی دیگرو سپس گرم کردن قطعه.

6. فرکانس رادیویی: در محل اتصال یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود که باعث جنبش مولکولی و اصطکاک بین مولکولی و درنهایت تولید گرما و ذوب شدن و اتصال دوقطعه خواهد شد.

7. ایمپلنت: این روش با گرمای تولید شده توسط ایمپلنت یک ماده ی خارجی در محل اتصال کار می‌کند.