Mașină de sudură de înaltă frecvență Producător/RF Mașină de sudură PVC pentru sudarea plasticului, etc.
Sudare de înaltă frecvență, cunoscută sub denumirea de sudură cu radiofrecvență (RF) sau dielectricăeste procesul de lipire a materialelor între ele prin aplicarea de energie de radiofrecvență în zona care urmează să fie îmbinată. Sudura rezultată poate fi la fel de puternică ca materialele originale. Sudarea HF se bazează pe anumite proprietăți ale materialului sudat pentru a provoca generarea de căldură într-un câmp electric rapid alternativ. Aceasta înseamnă că numai anumite materiale pot fi sudate cu ajutorul acestei tehnici. Procesul implică supunerea pieselor care urmează să fie îmbinate la un câmp electromagnetic de înaltă frecvență (cel mai adesea 27,12 MHz), care este aplicat în mod normal între două bare metalice. Aceste bare acționează, de asemenea, ca aplicatoare de presiune în timpul încălzirii și răcirii. Câmpul electric dinamic face ca moleculele din termoplasticele polare să oscileze. În funcție de geometrie și de momentul lor dipolar, aceste molecule pot transforma o parte din această mișcare oscilatorie în energie termică și pot provoca încălzirea materialului. O măsură a acestei interacțiuni este factorul de pierdere, care depinde de temperatură și frecvență.
Policlorura de vinil (PVC) și poliuretanii sunt cele mai comune materiale termoplastice care pot fi sudate prin procedeul RF. Este posibilă sudarea prin RF a altor polimeri, inclusiv nailon, PET, PET-G, A-PET, EVA și unele rășini ABS, dar sunt necesare condiții speciale, de exemplu, nailonul și PET pot fi sudate dacă se utilizează bare de sudură preîncălzite în plus față de puterea RF.
În general, sudarea HF nu este adecvată pentru PTFE, policarbonat, polistiren, polietilenă sau polipropilenă. Cu toate acestea, datorită restricțiilor iminente în utilizarea PVC, a fost dezvoltată o calitate specială de poliolefină care are capacitatea de a fi sudată HF.
Funcția principală a sudării HF este de a forma o îmbinare între două sau mai multe grosimi de tablă. Există o serie de caracteristici opționale. Instrumentul de sudare poate fi gravat sau profilat pentru a conferi un aspect decorativ întregii zone sudate sau poate încorpora o tehnică de reliefare pentru a plasa inscripții, logo-uri sau efecte decorative pe elementele sudate. Prin încorporarea unei muchii de tăiere adiacentă suprafeței de sudare, procesul poate suda și tăia simultan un material. Marginea de tăiere comprimă suficient plasticul fierbinte pentru a permite ruperea resturilor de material în exces, prin urmare acest procedeu este adesea denumit sudare cu sigiliu.
Un aparat tipic de sudare a plasticului este format dintr-un generator de înaltă frecvență (care creează curentul de radiofrecvență), o presă pneumatică, un electrod care transferă curentul de radiofrecvență materialului care este sudat și un banc de sudură care menține materialul în poziție. Aparatul ar putea avea, de asemenea, o bară de împământare care este adesea montată în spatele electrodului, care conduce curentul înapoi la aparat (punctul de împământare). Există diferite tipuri de aparate de sudură pentru plastic, cele mai comune fiind mașinile pentru prelate, mașinile pentru ambalaje și mașinile automate.
Prin reglarea acordării aparatului, intensitatea câmpului poate fi adaptată la materialul sudat. În timpul sudării, aparatul este înconjurat de un câmp de radiofrecvență care, dacă este prea puternic, poate încălzi oarecum corpul. De acest lucru trebuie să fie protejat operatorul. Intensitatea câmpului de radiofrecvență depinde și de tipul de aparat utilizat. În general, aparatele cu electrozi deschiși la vedere (neecranate) au câmpuri mai puternice decât aparatele cu electrozi închiși.
Atunci când se descriu câmpurile electromagnetice de radiofrecvență, se menționează adesea frecvența câmpului. Frecvențele permise pentru sudorii de plastic sunt 13,56, 27,12 sau 40,68 megahertzi (MHz). Cea mai populară frecvență industrială pentru sudarea HF este 27,12 MHz.
Câmpurile de radiofrecvență de la un aparat de sudură din plastic se răspândesc în jurul mașinii, dar cel mai adesea câmpul este atât de puternic încât trebuie luate măsuri de precauție doar în apropierea mașinii. Intensitatea câmpului scade brusc odată cu distanța de la sursă. Intensitatea câmpului este dată de două măsurători diferite: intensitatea câmpului electric este măsurată în volți pe metru (V/m), iar intensitatea câmpului magnetic este măsurată în amperi pe metru (A/m). Ambele trebuie măsurate pentru a ne face o idee despre intensitatea câmpului de radiofrecvență. De asemenea, trebuie măsurat curentul care trece prin dumneavoastră dacă atingeți echipamentul (curent de contact) și curentul care trece prin corp atunci când sudați (curent indus).
Avantajele tehnologiei de sudare de înaltă frecvență
- Etanșarea HF are loc din interior spre exterior prin utilizarea materialului însuși ca sursă de căldură. Căldura este concentrată pe ținta sudurii, astfel încât materialul înconjurător nu trebuie să fie supraîncălzit pentru a ajunge la o temperatură țintă la îmbinare.
- Cu Încălzire HF este generată numai atunci când câmpul este energizat. Odată ce generatorul intră în ciclu, căldura este oprită. Acest lucru permite un control mai mare asupra cantității de energie pe care o primește materialul pe parcursul întregului ciclu. În plus, căldura generată de HF nu radiază în afara matriței ca în cazul unei matrițe încălzite. Acest lucru previne decolorarea termică a materialului care se află în apropierea sudurii.
- Sculele HF sunt de obicei utilizate "la rece". Aceasta înseamnă că, odată ce HF este oprit, materialul nu mai este încălzit, dar rămâne sub presiune. În acest mod, este posibilă încălzirea, sudarea și răcirea instantanee a materialului sub compresie. Un control mai mare asupra sudurii duce la un control mai mare asupra extrudării rezultate, crescând astfel rezistența sudurii.
- Sudurile RF sunt "curate" deoarece singurul material necesar pentru a produce o sudură HF este materialul însuși. Nu există adezivi sau subproduse implicate în HF
