高周波溶接

高周波溶接機メーカー/プラスチックなどを溶接するためのRFPVC溶接機。

高周波溶接、無線周波数(RF)または誘電体溶接として知られていますは、接合する領域に高周波エネルギーを適用することにより、材料を融合するプロセスです。 結果として得られる溶接は、元の材料と同じくらい強くなる可能性があります。 HF溶接は、溶接される材料の特定の特性に依存して、急速に交番する電界で熱を発生させます。 これは、この技術を使用して溶接できるのは特定の材料のみであることを意味します。 このプロセスでは、接合する部品を高周波(ほとんどの場合27.12MHz)の電磁界にさらします。この電磁界は通常、XNUMX本の金属棒の間に印加されます。 これらのバーは、加熱および冷却中に圧力アプリケーターとしても機能します。 動的電界により、極性熱可塑性プラスチックの分子が振動します。 それらの形状と双極子モーメントに応じて、これらの分子はこの振動運動の一部を熱エネルギーに変換し、材料の加熱を引き起こす可能性があります。 この相互作用の尺度は、温度と周波数に依存する損失係数です。

ポリ塩化ビニル(PVC)とポリウレタンは、RFプロセスで溶接される最も一般的な熱可塑性プラスチックです。 ナイロン、PET、PET-G、A-PET、EVA、一部のABS樹脂など、他のポリマーをRF溶接することは可能ですが、特別な条件が必要です。たとえば、ナイロンとPETは、 RFパワー。

HF溶接は通常、PTFE、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレン、またはポリプロピレンには適していません。 ただし、PVCの使用が差し迫っているため、HF溶接が可能な特殊グレードのポリオレフィンが開発されました。

HF溶接の主な機能は、XNUMXつ以上の厚さのシート材料で接合部を形成することです。 いくつかのオプション機能があります。 溶接ツールは、溶接領域全体に装飾的な外観を与えるために彫刻またはプロファイルを作成するか、溶接アイテムにレタリング、ロゴ、または装飾効果を配置するためのエンボス技術を組み込むことができます。 溶接面に隣接する刃先を組み込むことにより、プロセスは材料の溶接と切断を同時に行うことができます。 刃先は高温のプラスチックを十分に圧縮して、余分なスクラップ材料を引き剥がすことができるため、このプロセスはしばしばティアシール溶接と呼ばれます。高周波溶接機

典型的なプラスチック溶接機は、高周波発生器(高周波電流を生成する)、空気圧プレス、溶接される材料に高周波電流を伝達する電極、および材料を所定の位置に保持する溶接ベンチで構成されます。 機械には、電極の後ろに取り付けられることが多い接地バーを設けることもできます。これにより、電流が機械(接地点)に戻ります。 プラスチック溶接機にはさまざまな種類があり、最も一般的なのは防水シート機、包装機、自動機です。

機械のチューニングを調整することにより、溶接される材料に合わせて電界強度を調整できます。 溶接するとき、機械は無線周波数フィールドに囲まれています。これは、強すぎると、体をいくらか加熱する可能性があります。 これは、オペレーターを保護する必要があるものです。 無線周波数フィールドの強度は、使用するマシンのタイプによっても異なります。 一般に、電極が開いている(シールドされていない)機械は、電極が閉じている機械よりも電界が強くなります。

無線周波数電磁界を説明するとき、フィールドの周波数がしばしば言及されます。 プラスチック溶接機の許容周波数は、13.56、27.12、または40.68メガヘルツ(MHz)です。 HF溶接で最も一般的な産業用周波数は27.12MHzです。

プラスチック溶接機からの無線周波数フィールドはマシンの周囲に広がりますが、ほとんどの場合、フィールドが非常に強いため、予防措置を講じる必要があるのはマシンのすぐ隣だけです。 フィールドの強度は、ソースからの距離とともに急激に減少します。 電界の強さは、XNUMXつの異なる測定値で示されます。電界強度はボルト/メートル(V / m)で測定され、磁界強度はアンペア/メートル(A / m)で測定されます。 無線周波数フィールドの強さを知るには、これらの両方を測定する必要があります。 機器に触れた場合に流れる電流(接触電流)と溶接時に身体に流れる電流(誘導電流)も測定する必要があります。

高周波溶接技術の利点

  • HFシーリングは、材料自体を熱源として使用することにより、裏返しに行われます。 熱は溶接ターゲットに集中するため、接合部でターゲット温度に到達するために周囲の材料を過熱する必要はありません。
  • HF加熱 フィールドが通電されている場合にのみ生成されます。 発電機が循環すると、熱がオフになります。 これにより、材料がサイクル全体で見るエネルギーの量をより細かく制御できます。 さらに、HFで生成された熱は、加熱されたダイのようにダイから放射されません。 これにより、溶接部に隣接する材料の熱劣化が防止されます。
  • HFツーリングは通常「コールド」で実行されます。 これは、HFがオフになると、材料の加熱が停止しますが、圧力がかかったままであることを意味します。 このようにして、圧縮下で材料を瞬時に加熱、溶接、および冷却することが可能です。 溶接をより細かく制御すると、結果として生じる押し出しをより細かく制御できるため、溶接強度が向上します。
  • HF溶接を生成するために必要な材料は材料自体だけであるため、RF溶接は「クリーン」です。 HFに含まれる接着剤や副産物はありません

高周波溶接の原理