การเชื่อมความถี่สูง

ผู้ผลิตเครื่องเชื่อมความถี่สูง / เครื่องเชื่อม RF PVC สำหรับเชื่อมพลาสติก ฯลฯ

การเชื่อมความถี่สูงซึ่งเรียกว่าคลื่นความถี่วิทยุ (RF) หรือการเชื่อมอิเล็กทริกคือกระบวนการหลอมรวมวัสดุเข้าด้วยกันโดยใช้พลังงานคลื่นความถี่วิทยุไปยังพื้นที่ที่จะเชื่อม รอยเชื่อมที่ได้จะมีความแข็งแรงเทียบเท่ากับวัสดุดั้งเดิม การเชื่อม HF อาศัยคุณสมบัติบางประการของวัสดุที่เชื่อมเพื่อทำให้เกิดความร้อนในสนามไฟฟ้าที่สลับอย่างรวดเร็ว ซึ่งหมายความว่าสามารถเชื่อมวัสดุบางชนิดได้โดยใช้เทคนิคนี้เท่านั้น กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการกำหนดให้ชิ้นส่วนเชื่อมต่อกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูง (ส่วนใหญ่มักเป็น 27.12MHz) ซึ่งโดยปกติจะใช้ระหว่างแท่งโลหะสองแท่ง แท่งเหล่านี้ยังทำหน้าที่เป็นตัวปรับแรงดันระหว่างการทำความร้อนและการทำความเย็น สนามไฟฟ้าพลวัตทำให้โมเลกุลในเทอร์โมพลาสติกเชิงขั้วสั่น ขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตและโมเมนต์ไดโพลโมเลกุลเหล่านี้อาจแปลการเคลื่อนที่แบบสั่นบางส่วนเป็นพลังงานความร้อนและทำให้เกิดความร้อนของวัสดุ การวัดปฏิสัมพันธ์นี้คือปัจจัยการสูญเสียซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความถี่

โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) และโพลียูรีเทนเป็นเทอร์โมพลาสติกส่วนใหญ่ที่เชื่อมด้วยกระบวนการ RF เป็นไปได้ที่จะเชื่อมโพลีเมอร์อื่น ๆ เช่นไนลอน PET PET-G A-PET EVA และเรซิน ABS บางชนิด แต่จำเป็นต้องมีเงื่อนไขพิเศษเช่นไนลอนและ PET สามารถเชื่อมได้หากใช้แท่งเชื่อมที่อุ่นไว้ก่อน พลังงาน RF

การเชื่อมแบบ HF โดยทั่วไปไม่เหมาะสำหรับ PTFE โพลีคาร์บอเนตโพลีสไตรีนโพลีเอทิลีนหรือโพลีโพรพีลีน อย่างไรก็ตามเนื่องจากข้อ จำกัด ในการใช้พีวีซีที่กำลังจะเกิดขึ้นจึงได้มีการพัฒนาโพลีโอเลฟินเกรดพิเศษซึ่งมีความสามารถในการเชื่อมแบบ HF

หน้าที่หลักของการเชื่อม HF คือการสร้างรอยต่อในความหนาของวัสดุแผ่นตั้งแต่สองความหนาขึ้นไป มีคุณสมบัติเสริมมากมาย เครื่องมือเชื่อมสามารถแกะสลักหรือทำโปรไฟล์เพื่อให้บริเวณรอยเชื่อมทั้งหมดมีลักษณะการตกแต่งหรืออาจใช้เทคนิคลายนูนเพื่อใส่ตัวอักษรโลโก้หรือเอฟเฟกต์การตกแต่งบนชิ้นงานเชื่อม ด้วยการรวมคมตัดที่อยู่ติดกับพื้นผิวการเชื่อมกระบวนการนี้สามารถเชื่อมและตัดวัสดุได้ในเวลาเดียวกัน คมตัดจะบีบอัดพลาสติกร้อนให้เพียงพอเพื่อให้เศษวัสดุส่วนเกินถูกฉีกออกดังนั้นกระบวนการนี้จึงมักเรียกว่าการเชื่อมแบบฉีกขาดเครื่องเชื่อมความถี่สูง

เครื่องเชื่อมพลาสติกทั่วไปประกอบด้วยเครื่องกำเนิดความถี่สูง (ซึ่งสร้างกระแสคลื่นความถี่วิทยุ) เครื่องกดแบบนิวเมติกอิเล็กโทรดที่ถ่ายโอนกระแสความถี่วิทยุไปยังวัสดุที่กำลังเชื่อมและแท่นเชื่อมที่เก็บวัสดุไว้ในตำแหน่ง เครื่องอาจมีแถบกราวด์ซึ่งมักจะติดตั้งอยู่ด้านหลังอิเล็กโทรดซึ่งจะนำกระแสกลับไปที่เครื่อง (จุดต่อสายดิน) เครื่องเชื่อมพลาสติกมีหลายประเภทโดยทั่วไป ได้แก่ เครื่องผ้าใบกันน้ำเครื่องบรรจุภัณฑ์และเครื่องจักรอัตโนมัติ

ด้วยการควบคุมการปรับแต่งของเครื่องทำให้สามารถปรับความแรงของสนามตามวัสดุที่กำลังเชื่อมได้ เมื่อทำการเชื่อมเครื่องจะถูกล้อมรอบด้วยสนามคลื่นความถี่วิทยุซึ่งถ้าแรงเกินไปอาจทำให้ร่างกายร้อนขึ้นได้บ้าง นี่คือสิ่งที่ผู้ปฏิบัติงานต้องได้รับการปกป้อง ความแรงของสนามความถี่วิทยุยังขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องที่ใช้ โดยทั่วไปเครื่องที่มีอิเล็กโทรดแบบเปิดที่มองเห็นได้ (ไม่มีฉนวนหุ้ม) จะมีช่องที่แข็งแรงกว่าเครื่องที่มีอิเล็กโทรดปิดอยู่

เมื่ออธิบายสนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่วิทยุมักกล่าวถึงความถี่ของสนาม ความถี่ที่อนุญาตสำหรับช่างเชื่อมพลาสติกคือ 13.56, 27.12 หรือ 40.68 megahertz (MHz) ความถี่อุตสาหกรรมที่นิยมมากที่สุดสำหรับการเชื่อม HF คือ 27.12MHz

สนามความถี่วิทยุจากเครื่องเชื่อมพลาสติกกระจายออกไปรอบ ๆ เครื่อง แต่ส่วนใหญ่มักจะอยู่ติดกับเครื่องเท่านั้นที่สนามมีความแรงมากจนต้องใช้ความระมัดระวัง ความแรงของสนามจะลดลงอย่างรวดเร็วตามระยะทางจากแหล่งกำเนิด ความแรงของสนามจะได้รับจากการวัดที่แตกต่างกันสองแบบ: ความแรงของสนามไฟฟ้าวัดเป็นโวลต์ต่อเมตร (V / m) และวัดความแรงของสนามแม่เหล็กเป็นแอมแปร์ต่อเมตร (A / m) ต้องวัดทั้งสองอย่างนี้เพื่อให้ทราบว่าสนามความถี่วิทยุมีความแรงเพียงใด กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านคุณหากคุณสัมผัสอุปกรณ์ (กระแสสัมผัส) และต้องวัดกระแสที่ไหลผ่านร่างกายเมื่อเชื่อม (กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ) ด้วย

ข้อดีของเทคโนโลยีการเชื่อมความถี่สูง

  • การปิดผนึก HF เกิดขึ้นจากภายในสู่ภายนอกโดยใช้วัสดุเป็นแหล่งความร้อน ความร้อนจะมุ่งเน้นไปที่ชิ้นงานเชื่อมเพื่อให้วัสดุโดยรอบไม่ต้องได้รับความร้อนสูงเกินไปเพื่อให้ได้อุณหภูมิเป้าหมายที่รอยต่อ
  • กับ เครื่องทำความร้อน HF จะถูกสร้างขึ้นเฉพาะเมื่อมีการเติมพลังฟิลด์ เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุนรอบความร้อนจะถูกปิด สิ่งนี้ช่วยให้สามารถควบคุมปริมาณพลังงานที่วัสดุมองเห็นได้มากขึ้นตลอดวงจร นอกจากนี้ความร้อนที่สร้างขึ้นด้วย HF จะไม่แผ่ออกมาจากแม่พิมพ์เหมือนกับการอุ่นแม่พิมพ์ สิ่งนี้จะป้องกันการย่อยสลายด้วยความร้อนของวัสดุที่ติดกับรอยเชื่อม
  • การใช้เครื่องมือ HF มักจะเรียกใช้ "เย็น" ซึ่งหมายความว่าเมื่อปิด HF วัสดุจะหยุดให้ความร้อน แต่จะยังคงอยู่ภายใต้แรงกดดัน ในลักษณะนี้เป็นไปได้ที่จะให้ความร้อนเชื่อมและทำให้วัสดุเย็นลงทันทีโดยการบีบอัด การควบคุมการเชื่อมที่มากขึ้นส่งผลให้สามารถควบคุมการอัดขึ้นรูปที่เกิดขึ้นได้มากขึ้นซึ่งจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงในการเชื่อม
  • รอยเชื่อม RF นั้น“ สะอาด” เนื่องจากวัสดุเดียวที่จำเป็นในการผลิตการเชื่อมแบบ HF คือวัสดุนั้นเอง ไม่มีกาวหรือผลพลอยได้ที่เกี่ยวข้องกับ HF

หลักการเชื่อมความถี่สูง