Длинное и короткое стекловолокно: те же 30%, другой результат

На чертеже стоит PA66+GF30, поставщик меняется, и сварка начинает давать сбои. Степень наполнения не изменилась; изменилась длина волокна.

Что меняет длина

Распределение на границе раздела. Короткое волокно распределяется в расплаве достаточно равномерно, поэтому по поверхности стыка смола и волокно чередуются. Длинное волокно образует пучки, давая крупные области, занятые волокном, рядом с относительно богатыми смолой. В результате прочность шва по его длине колеблется сильнее, чем при коротком волокне.

Затухание. Более длинное волокно означает, что волна пересекает меньше границ, но каждый скачок импеданса затрагивает более широкую область. На практике сварка в дальнем поле на деталях с длинным волокном менее стабильна: при одной и той же амплитуде одни участки сплавляются, другие нет.

Абразивный износ сонотрода. Длинное волокно проскальзывает по рабочей поверхности дальше и изнашивает её более локально. Ресурс алюминиевых сонотродов на материале с длинным волокном заметно ниже, чем на коротком.

Что делать

Внесите длину волокна в спецификацию на закупку. Это устранение первопричины. Указание одного лишь процента оставляет переменную свободной. Подтверждайте заново после любой смены поставщика или марки.

Сдвигайте соединение в сторону сдвигового. Энергетический направитель рассчитан на мгновенное расплавление вершины, а там, где волокно собрано в пучок, сама вершина может оказаться занятой волокном участком, который не расплавится. Сдвиговое соединение сплавляется постепенно по сопрягаемой поверхности и менее чувствительно к локальной концентрации волокна.

Задавайте амплитуду по худшему участку. Не назначайте параметры по среднему; назначайте по самому трудному сечению шва, иначе несколько мест всегда останутся несплавленными.

Ведите сонотрод как расходник. На материале с длинным волокном меняйте по счётчику изделий, а не по календарю. Фотографируйте рабочую поверхность и следите за динамикой — это надёжнее единичной оценки.

Потолок прочности

Длинное или короткое, волокно в сплавлении не участвует. Наполнение 30% означает, что примерно такая доля смолы на границе раздела отсутствует, и прочность шва не может достичь уровня основного материала. Это предел материала, и оборудование его не компенсирует.

Проектируйте по реальной прочности наполненного материала, обычно удлиняя шов или выбирая более эффективный тип соединения, а не отыскивая решение в параметрах.

Признаки смены партии

Подозревайте входящий материал раньше, чем оборудование, если появилось любое из следующего: выход годного ступенчато упал после определённой даты; облоя внезапно стало больше или меньше; высота после сварки сместилась в целом при тех же настройках; износ сонотрода ускорился. Сопоставьте дату изменения выхода годного с датой смены партии — это быстрее любой регулировки машины.

Пороговые значения по волокну, влияние добавок и выбор соединения — в справочнике по свариваемости и руководстве по проектированию соединений на странице технические материалы. Диапазоны амплитуды и подбор сонотрода — на страницах аппаратов ультразвуковой сварки.

Отправьте марку материала, длину волокна и чертежи на 1427498429@qq.com или позвоните: +86 769 8202 9510 / +86 137 6001 0932.