‘’Sonik kaynak’’ olarak da adlandırılan ultrasonik kaynak, plastikleri birbirine bağlanacak kadar yüksek bir ısıya gelmesi için sürtünmeyi kullanır. Mekanik titreşimler daha sonra hareket etmeye başlayan plastik moleküllerinin sürtünmesi ile ısı üretir. Bağlantı noktasında titreşimleri emerek oluşan lokal sürtünme ısısı ile plastik yumuşayıp eriyerek bileşenlerin birbirine yapışmasını sağlar. Bu kaynak işlemi ise titreşimlerin geldiği horn(sonotrot) tarafından yapılır. Sonotrot; saniyede 20.000 ila 35.000 kez birkaç mikrometre hareket eder ve parçaya ultrasonik titreşimler verir.
Ultrasonik kaynak, termoplastik (ısı uygulandığında şekillendirilebilen plastikler) parçaların birleştirilmesinde çoğunlukla başvurulan yöntemdir. Çünkü güçlü bir sızdırmazlık oluşturan hızlı ve etkili bir işlemdir ve parça tasarımını basitleştirmek, hava geçirmez şekilde kapatılmış alanlar sağlamak, bağlantı elemanlarına veya yapıştırıcılara olan ihtiyacı ortadan kaldırmak gibi birçok avantaj sunar. Malzeme ne kadar sert olursa o kadar iyi kaynar.
Ultrasonik kaynak makineleri; jeneratör (güç ünitesi), enerji dönüştürücüler (conventer), mekanik amplifikatör ‐ şiddet arttırıcı (booster) ve kaynak kalıpları (horn) gibi elemanlardan oluşurlar.
Ultrasonik kaynak işlemi, plastikleri moleküler düzeyde bir araya getirerek çalışır. Kaynak makinesi, HORN adı verilen bir cihaz aracılığıyla sürtünme ısısı üreten yüksek frekanslı ses titreşimleri yaratır. Plastik parçalardan birine belirli bir basınçla dokunulduğunda ısı ikinci parçaya aktarılır ve iki parça arasındaki temas alanı yumuşar. Titreşim durduğunda plastik katılaşarak iki parçayı birbirine bağlar. Ultrasonik kaynak genellikle seri üretimde kullanılır çünkü kaynak süreleri nispeten kısadır (çoğunlukla 1 saniyeden azdır). Aynı zamanda otomasyona uyarlanması kolay, tekrarlanabilir ve güvenilir bir süreçtir.
Parçaların ultrasonik montajı için bağlantı noktaları tasarlamadan önce sorulması gereken sorular şunlardır:
Öncelikle bu soruları yanıtlayın ve ultrasonik plastik kaynak makinenizde kullanılması amaçlanan malzemeleri belirtin. Ayrıca, iki farklı plastiği birbirine kaynaklıyorsanız, bunların kaynak sırasında gerçek moleküler bağlar oluşturduklarından emin olun (aksi takdirde kaynağınız tutmaz).
Ultrasonik plastik kaynaklarda boyut sınırlamaları vardır. Kaynak yapılacak parçanın boyutu nedir? Bu, bağlantıların yerini ve türünü belirlemek için kritik öneme sahiptir. Genellikle çapı 250 mm'den küçük olan parçaları birleştirmede etkilidir.
Ultrasonik kaynak, plastik kalıpların montajında hızlı, temiz ve etkili bir yöntemdir. Kalıplamalarınıza ve ihtiyaçlarınıza bağlı olarak, plastiğin plastiğe ve plastiğin metale birleştirilmesi için farklı ultrasonik kaynak yöntemleri kullanılabilir. Solventler, yapıştırıcılar veya mekanik bağlantı elemanlarına olan ihtiyacı azaltır veya tamamen ortadan kaldırır.
| ULTRASONİK KAYNAK TEKNOLOJİSİ TEKNİKLERİ | ÖNCESİ | SONRASI |
|---|---|---|
Plastik kalıplamada önceden oluşturulmuş deliklere, metal bileşenleri ekleyerek ultrasonik ile sabitliyebilirsiniz. Dişli parçalar, saplama vidaları veya diğer metal parçalar ultrasonik olarak termoplastiklerin içine gömülebilir. Ultrasonik yerleştirme, yüksek hızda gerilim oluşmadan yüksek mukavemetli kaynaklar üretir ve plastik kalıplama döngülerinin azaltılmasına olanak tanır. |
 |
 |
Ultrasonik punta kaynağı, ağırlıklı olarak düz kalıpların kaynaklanmasında kullanılır. Yüksek mukavemetli kaynaklar üretir ve özellikle büyük parçalar ve karmaşık geometriye sahip veya ulaşılması zor bağlantı yüzeyleri için iyi bir metottur. Bileşenler herhangi bir özel bağlantı tasarımı olmaksızın düz bir şekilde üst üste yerleştirilmiştir. Hornun (sonotrot) ucu alt plakaya nüfuz eder, yüzeylerinde ısı üretilir. Bu noktada plastik erir ve bunun sonucunda malzeme plastikleşir ve kaynaklanır. Dışarı atılan plastik yukarı doğru akar ve halka şeklinde bir yükseklik oluşturur. Alt kısmın arkası büyük ölçüde iz bırakmadan kalır. Hareketli ultrasonik el kaynak tabancası ile punta kaynağı da yapılabilmektedir. |
 |
 |
Tüm termoplastik malzemeler polimerlerden yapılır. Ancak çeşitli polimerlerin birbiriyle uyumlu olması zorunlu değildir, bu da birbirlerine kaynaklanamayacakları anlamına gelir. Ultrasonik kaynak ile ultrasonik perçinleme arasındaki temel fark, perçinleme sırasında erime deformasyonunun meydana gelmesi ve iki birleştirme elemanından yalnızca birinin plastikleşmesidir. Bu, herhangi bir termoplastik malzemenin, polimer uyumluluğu olmadan birbiriyle veya plastik olmayan malzemelerle bağlanmasına olanak tanır. Plastikler metallerle veya kaynaklanamayan malzemelerle kazıma/perçinleme yoluyla birleştirilebilir. Plastik üzerindeki sabitleme pimleri deforme olup üstteki malzemeyi yerine sabitler. Ultrasonik kazıma, yüksek hızda iyi görünüme sahip kaynaklar üretir ve sıkı montajlar için iyidir. |
 |
 |
Bu işlemin temel avantajı, farklı plastik türlerinden parçaların birleştirilmesine olanak sağlamasıdır. Gerçekleştirilecek göreve göre, kenarları, pimleri, çıkıntıları veya diğer sabitleme cihazlarını plastikleştirmek ve oluşturmak için sonotrodun çalışma yüzeyi üzerinde konturlanması gerekir. Ultrasonik olarak üretilen flanşlar özellikle ekonomiktir. İşlem süreleri, kalıpların ultrasonik kaynağındaki olağan döngülerle karşılaştırılabilir. Cam parçalar flanşlanırken, hornun(sonotrot) cam parçayla temas etmemesi gerekir. |
 |
 |
Horndaki titreşimin sabit plastik kalıplara 90° açı teması ile ultrasonik kaynak işlemi gerçekleşir. Ultrasonik kaynakta sürtünme basınçla birleştiğinde, temas noktasındaki plastiği ısıtır ve eritir, böylece kaynak oluşturulur. Ultrasonik kaynak, yüksek hızda çok yüksek mukavemetli kaynaklar üretir. Uygun plastik kalıplama ve bağlantı tasarımı ile hava geçirmez contalar mümkündür. |
 |
 |
Yüksek hızlı işlemlere uygulanan sürekli ultrason kaynağı, ambalajlama ve dokunmamış tekstil alanlarındaki yüksek akış hızları için ideal bir çözümdür.
Ayrıca ultrasonik hassas dikiş kaynağı ve ultrasonik hassas kesme sistemli kenar kontrollerini, ürünlerin kenarı boyunca lineer motorla hareket ettirilen sensörler entegre ederek prosesinize uygun makine çözümleri sunabiliriz.
