ריתוך Ultrasonic של קופונים Composite תרמופלסטיים עבור אפיון מכני של חיבורי ריתוך באמצעות Lap יחיד בדיקות גזירה

המטרה הכוללת של הליך זה היא לייצר מפרקים מרוכבים תרמופלסטיים לבדיקות מכניות בסיסיות באמצעות מנהלי אנרגיה פשוטים, פרמטרי ריתוך אופטימליים מוגדרים במהירות ובקרת תזוזה לאיכות ריתוך עקבית. שיטה זו מסייעת לענות על שאלות מפתח בתחום הצטרפות של חומרים מרוכבים כגון מהו החוזק שניתן לצפות ממפרק מרותך וממרוכב פלסטי. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא בכך שהיא מייצרת קופונים מרותכים עקביים ואיכותיים לאחר הגדרה מהירה של פרמטרי ריתוך אופטימליים.

עבור הליך זה, יש רתך קולי הנשלט על ידי מיקרו-מעבד שיכול לפעול במשרעת קבועה. על הרתך להוציא נתוני תהליך כגון הספק מפוזר ותזוזה של הסונוטרודה לעומת הזמן למחשב. הדגמה זו משתמשת בג'יג שנבנה בהתאמה אישית שנועד למקם ולהדק במדויק דגימות שקופות בהקפה אחת.

הפעל את הרתך האולטראסוני והיכנס למחשב. לפני כל ניסוי, רשום את הפרמטרים הבאים: טמפרטורת החדר ולחות, הפניה להגדרת הריתוך, סוג הסונוטרודה, מספר הדגימה והחומר, הרוחב והעובי של הדגימות העליונות והתחתונות, ועובי מנהל האנרגיה. הפעל את תוכנת רכישת הנתונים ופתח הפעלה חדשה.

הדגמה זו משתמשת בסונוטרודה גלילית בקוטר 40 מילימטר. השלבים הבאים הם הוספת הדגימות ומנהל האנרגיה. ראשית, נקו את הדגימות ואת מנהל האנרגיה.

לאחר מכן, הדביקו את מנהל האנרגיה השטוח לדגימה התחתונה. זה צריך לכסות שטח מעט גדול יותר מהשטח שיש לרתך. לאחר מכן, הנח ויישר את הדגימה התחתונה לתוך הג'יג.

והדק אותו על ידי הידוק הבורג העליון. לאחר מכן, אבטח את הקצה השני של מנהל האנרגיה לבסיס ההתקנה באמצעות סרט. לאחר מכן, הנח את הדגימה העליונה לתוך המהדק ויישר אותה.

כעת, הדק את הבורג העליון. לאחר מכן, מקם את clamp עבור הדגימה העליונה לתוך פלטפורמת ההזזה והדק את שני הברגים. לפני שתמשיך בריתוך, הדק את כל ארבעת הברגים פעם נוספת.

כדי להשיג את חוזק הריתוך הגבוה ביותר, עליך לקבוע את משך הזמן האופטימלי של שלב הרטט על סמך תזוזה של הסונוטרודה. יש לקבוע משך זמן זה עבור כל שילוב של כוח ריתוך ומשרעת רטט. התחל בהגדרת מצב הבקרה של הרתך האולטראסוני לתזוזה הדיפרנציאלית.

לאחר מכן, הזן את כוח הריתוך ואת משרעת הרטט. שימו לב שבהגדרה של מכונה זו, המשרעת מתבטאת כמחצית מערך המשרעת משיא לשיא. כעת, הזן את התזוזה או הנסיעה של הסונוטרודה בסוף שלב הרטט.

השתמש בערך השווה לעובי ההתחלתי של מנהל האנרגיה, שבמקרה זה הוא נקודת אפס שתיים חמישה מילימטרים. לאחר מכן, הזן את כוח ההתמצקות ואת זמן ההתמצקות. בדוגמה זו, ערכים אלה הם 1,000 ניוטון ו- 4,000 אלפיות השנייה.

לאחר הזנת הגדרות אלה, המערכת מוכנה לבצע ריתוכים קוליים. הרכיבו משקפי מגן, אוזניות אטומות לרעש והתחילו בתהליך. לאחר השלמת ריתוך, שימו לב לפרמטרי הפלט הבאים:אנרגיית רטט, הספק מרבי ומרחק ריתוך.

לאחר מכן, הסר את הקופון ממערך הריתוך, ותייג אותו בשני הקצוות במספר זיהוי, באמצעות טוש צבע. כעת, ייצא את נתוני הריתוך לגיליון אלקטרוני, והתווה את ההספק והתזוזה לעומת הזמן במהלך שלב הרטט של התהליך. שימו לב כי עקומה זו מתווה את התזוזה כלפי מטה של הסונוטרודה ביחס למיקומו בתחילת שלב הרטט.

מהעקומות, זהה את התזוזה באמצע רמת הכוח. ערך תזוזה זה הוא הנסיעה האופטימלית השולטת במשך שלב הרטט עבור ריתוכים בעלי חוזק גבוה. השתמש בערך נסיעה אופטימלי זה בכל ריתוך עוקב עבור אותו כוח ריתוך ומשרעת.

לאחר השלמת כל הריתוכים, בדוק את חוזקם המוחלט בהקפה אחת על ידי ביצוע תקן הבדיקה ASTM D1002 או תקן דומה, והשתמש במכונת בדיקה אוניברסלית. דגימות מרוכבות העשויות מפוליאתרימיד מחוזק בסיבי פחמן בעובי נומינלי של נקודה אחת תשע שני מילימטרים רותכו בשיטה המתוארת. נעשה שימוש במנהלי אנרגיה שטוחים של פוליאתרימיד עם נקודת אפס בעובי של חמישה מילימטרים.

ערך הנסיעה האופטימלי עבור כוח ריתוך של 300 ניוטון ומשרעת שיא לשיא של 86.2 מיקרון חושב כ-40% מהעובי ההתחלתי של מנהל האנרגיה. כדי לאמת את הנסיעה האופטימלית המחושבת, דגימות רותכו בערכי נסיעה שונים ונבדקו לאחר מכן. חמישה ריתוכים נעשו לכל ערך.

החוזק העצום לכאורה של ההקפה הגיע לשיא של 40% מהעובי ההתחלתי של מנהל האנרגיה, שהיה אכן ערך הנסיעה האופטימלי המחושב. משטחי השבר של הדגימות שנבדקו הראו אזורים מרותכים שלמים, מה שמדגים את יכולתו של מנהל האנרגיה השטוחה לרתך את אזור הריתוך המיועד. לבסוף, ריתוך מבוקר תזוזה הביא לאיכות ריתוך עקבית ביותר, כפי שמוצג על ידי הפיזור הנמוך בערך החוזק.

אסטרטגיה שונה, כגון ריתוך מבוקר זמן צפויה לגרום לפיזור גבוה, כפי שמוצע על ידי החפיפה המשמעותית של זמני הרטט עבור ערכי נסיעה שונים, ומכאן רמות חוזק שונות. לאחר צפייה בסרטון זה, עליכם לדעת כיצד ליצור מפרקים מרותכים קוליים בחומרים מרוכבים תרמופלסטיים באיכות אופטימלית. שיטה זו מיועדת לבדיקות מכניות בסיסיות, עם מנהלי אנרגיה פשוטים והגדרת פרמטר תהליך פשוטה.

לאחר השליטה, ניתן לבצע את ההגדרה של פרמטרי ריתוך אופטימליים וריתוך של אצווה של דגימות תוך פחות משעתיים אם מבוצעים כראוי. בעקבות הליך זה, ניתן לבצע שיטות אחרות, כגון מיקרוסקופ חתך רוחב על מנת לענות על שאלות נוספות, כמו עובי קו הריתוך, או, הארכת אזורים מושפעים מחום.