تأثير المواد المضافة على اللحام بالموجات فوق الصوتية
2019-03-09
على الرغم من أن المواد المضافة تعمل على تحسين الخصائص العامة أو قابلية تشكيل المعدن الأساسي، إلا أنها غالبًا ما تزيد من صعوبة الحصول على وصلة ملحومة عالية الجودة. تشمل الإضافات النموذجية: الملدنات، ومعدلات التأثير، ومثبطات اللهب، والملونات، ومواد التشحيم، وعوامل النفخ، وإعادة الطحن. تعمل الملدنات أو السوائل العضوية ذات درجة الحرارة العالية أو الذوبان بدرجة حرارة منخفضة على زيادة مرونة ونعومة البلاستيك وتقليل صلابته. أنها تقلل من الجذب بين الجزيئات داخل البوليمر وتؤثر على انتقال الطاقة الاهتزازية. المواد شديدة اللدونة مثل الفينيل هي وسائط نقل طاقة بالموجات فوق الصوتية سيئة للغاية. غالبًا ما تُعتبر الملدنات بمثابة إضافات داخلية، ولكنها تنتقل إلى السطح بمرور الوقت، مما يجعل اللحام بالموجات فوق الصوتية مستحيلًا تقريبًا. تعتبر الملدنات المحتوية على المعادن أكثر ضررًا من الملدنات المعتمدة من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA). تعمل معدلات التأثير مثل المطاط على تقليل قدرة المواد على نقل الاهتزازات فوق الصوتية، مما يتطلب سعات أعلى لإنتاج الذوبان. تعمل معدلات التأثير على تقليل كمية المواد البلاستيكية الحرارية على سطح الترابط وبالتالي تقليل قابلية المادة للحام. يتم إضافة مثبطات اللهب أو الأكاسيد غير العضوية أو العناصر العضوية الهالوجينية مثل الألومنيوم أو اللانثانوم أو البورون أو الكلور أو البروم أو الكبريت أو النيتروجين أو الفوسفور إلى الراتنج لمنع الاحتراق أو لتغيير خصائص احتراق المادة. في معظم الحالات، فهي غير قابلة للحام.قد تشكل مثبطات اللهب 50% أو أكثر من الوزن الإجمالي للمادة، مما يقلل من كمية المادة القابلة للحام في القطعة. عند لحام هذه المواد، من الضروري استخدام معدات عالية الطاقة، ذات سعة أعلى من المعتاد وتغيير تصميم المفصل لزيادة كمية المواد القابلة للحام على سطح المفصل. يمكن أن يكون تأثير الصبغات على اللحام بالموجات فوق الصوتية كبيرًا جدًا. معظم الصبغات عبارة عن مركبات غير عضوية وتستخدم عادة بتركيزات تتراوح من 0.5% إلى 2%. معظم الملونات لا تمنع نقل الطاقة بالموجات فوق الصوتية. ومع ذلك، فإنها تسبب انخفاضًا في كمية المواد الفعالة القابلة للحام على سطح المفصل. يعتبر ثاني أكسيد التيتانيوم الموجود في الصبغات البيضاء غير عضوي وخامل كيميائيًا. يعمل كمواد تشحيم، وإذا تم استخدامه بنسبة تزيد عن 5%، فإنه يقلل من قابلية اللحام. كما أن الكربون الأسود يعيق أيضًا نقل الطاقة فوق الصوتية للمادة. قد يلزم تغيير معلمات العملية عند تضمين المادة الملونة في البلاستيك. إذا كانت معدات اللحام تستخدم أجزاء غير ملحومة قياسية لإنتاج لحامات عالية الجودة، فقد تكون جودة لحام الأجزاء الملونة أقل بكثير (قوة التآكل والهشاشة). لم يتم تأكيد الآلية التي تؤثر بها الصبغات على اللحام بالموجات فوق الصوتية حتى الآن. يبدو أن وجود الصبغة يؤثر على طريقة توليد الحرارة في المفصل. عادة ما يتم لحام الأجزاء الملونة لفترة أطول من الوقت المتوقع للأجزاء غير المصبوغة، وبالتالي حل مشكلة انخفاض جودة اللحام. قد يلزم زيادة وقت اللحام بنسبة 50% أو أكثر.ومع ذلك، فإن أوقات اللحام الأطول يمكن أن يكون لها تأثيرات غير مرغوب فيها مثل نتوءات اللحام المفرطة والتلف تحت رأس اللحام. عندما يكون المقصود لحام مادة التلوين التي يجب تشكيلها بالموجات فوق الصوتية، فمن المستحسن اختبار العينة المقولبة لتحديد جدواها. لا تعد قوة اللحام ومتانته من المتطلبات الأساسية في العديد من التطبيقات التجارية. قد يكون استخدام الأصباغ التي لا تؤثر بشكل كبير على اللحام بالموجات فوق الصوتية حلاً بديلاً. تعمل مواد التشحيم الداخلية (الشمع، ستيرات الزنك، حمض دهني، إسترات الأحماض الدهنية) على تقليل معامل الاحتكاك بين جزيئات البوليمر، مما يؤدي إلى تقليل توليد الحرارة. ومع ذلك، نظرًا لأن تركيزها منخفض جدًا وموزع بشكل منتشر في البلاستيك بدلاً من تركيزه على سطح الترابط، فإن التأثير عادة ما يكون ضئيلًا. يقلل عامل النفخ من قدرة الراتينج على نقل الطاقة. اعتمادًا على الكثافة، تعمل الفراغات الموجودة في البنية الدقيقة المسامية على مقاطعة تدفق الطاقة بدرجات متفاوتة، مما يقلل من الطاقة التي تصل إلى منطقة المفصل. ينبغي تقييم المواد المراد لحامها والتي تحتوي على مستويات أعلى أو مختلفة من المواد المعاد تدويرها بعناية. من أجل تحقيق اللحام الأمثل، من الضروري التحكم في جودة وكمية إعادة الطحن في الأجزاء المراد لحامها. في بعض الحالات، قد تكون هناك حاجة إلى مواد خام نقية بنسبة 100%.
English
中文简体
русский
عربى
