TPU và chi tiết mềm: vì sao mềm lại khó hàn

Gioăng, tay cầm bọc mềm, nút chống nước và chụp co giãn dùng TPU hoặc các vật liệu mềm tương tự. Khách hàng hỏi có hàn được không; hàn được, nhưng phải chấp nhận một điều trước đã: vật liệu mềm hấp thụ dao động.

Ba dữ kiện vật lý

Nội ma sát cao. Mạch phân tử trong vật liệu mềm linh động, nên rất nhiều năng lượng âm chuyển thành nhiệt ngay trên đường truyền và sóng suy giảm nhanh. Nếu đầu hàn tiếp xúc ở một khoảng cách nào đó so với mối ghép, năng lượng đã mất trước khi tới nơi.

Mô đun thấp. Ép lực xuống thì bản thân chi tiết bẹp trước. Bạn tưởng đang gia tải lên mặt tiếp giáp, trong khi phần lớn hành trình bị nuốt bởi biến dạng của vật liệu và áp suất thực tại mặt tiếp giáp thấp hơn nhiều so với giá trị đặt.

Đàn hồi trở lại lớn. Chi tiết bật lại ngay khi siêu âm dừng, và nếu thời gian giữ áp ngắn thì phần vật liệu đang hồi phục sẽ xé toạc một phần liên kết vừa hình thành.

Nên làm gì

Thiết kế cho trường gần. Điểm đầu hàn tiếp xúc càng gần mối ghép càng tốt, lý tưởng là ngay phía trên. Hàn trường xa trên vật liệu mềm về cơ bản là không khả thi, và điều này phải chốt trên bản vẽ vì về sau không có cách chữa.

Tăng diện tiếp xúc của đầu hàn. Cùng một lực, diện tích gấp đôi thì áp suất giảm một nửa. Bề mặt mềm rất dễ để lại vết, diện tích lớn hơn vừa giảm vết vừa phân bố tải đều hơn.

Giảm lực và để đồ gá đỡ chi tiết. Không thể giữ một chi tiết mềm bằng cách kẹp chặt hơn; lực càng lớn biến dạng càng nhiều. Lòng đồ gá nên ôm theo biên dạng và đỡ bằng hình dáng chứ không phải bằng áp lực.

Kéo dài thời gian giữ áp. Với đàn hồi trở lại lớn, lực phải duy trì cho tới khi vùng nóng chảy thực sự đông kết. Một giây đó không tiết kiệm được.

Cân nhắc tần số cao hơn. Tần số cao hơn nghĩa là biên độ nhỏ hơn và tác động cơ học nhẹ nhàng hơn; đổi lại là công suất khả dụng ít hơn và diện hàn nhỏ hơn, mà chi tiết mềm thường cũng không cần nhiều.

Ghép cứng với mềm mới là trường hợp phổ biến

Trong sản phẩm thực tế, mềm hàn với mềm ít gặp hơn là chi tiết mềm ghép vào vỏ cứng, và điều đó làm nảy sinh vấn đề tương thích. TPU hàn được với TPU. TPU với nhựa cứng vô định hình như ABS hay PC thì không trộn lẫn được ở cấp phân tử và sẽ không liên kết.

Gặp cặp vật liệu đó, đừng mất thời gian vào thông số. Hãy đổi phương pháp: ép phun hai lần trong một lần tạo hình, dùng liên kết cơ khí, hoặc tán đầu chi tiết mềm lên chi tiết cứng. Tán đầu không đòi hỏi tương thích, vì chi tiết bị giữ không tham gia vào quá trình nóng chảy liên kết.

Còn một điều nữa

Chi tiết mềm thường đảm nhận chức năng làm kín, và độ kín được đánh giá theo việc có tồn tại một đường rò liên tục hay không, chứ không theo lực kéo. Hãy thiết kế mối ghép để có dải nóng chảy liên tục, rồi kiểm tra rò rỉ từng chiếc; với chi tiết làm kín, lấy mẫu là không đủ.

Ma trận tương thích và kích thước mối ghép nằm trong các sổ tay ở trang tài liệu kỹ thuật. Các lựa chọn tần số, điều khiển lực và cài đặt giữ áp có ở trang máy hàn siêu âm.

Gửi vật liệu, bản vẽ và yêu cầu về độ kín tới 1427498429@qq.com, hoặc gọi +86 769 8202 9510 / +86 137 6001 0932.