DUKANE IAS // Ultrazvukové svařování plastů // Svařování obalů ultrazvukem



 



Ultrazvukové techniky


Ultrazvukové spojování

Při ultrazvukovém spojováním se vytváří sestava ze dvou nebo více vrstev materiálu tím, že tyto procházejí mezi vibračním trnem a otočným bubnem (často označovaným jako kovadlina). Otočný buben je obvykle vyroben z kalené oceli a na jeho povrchu je obráběním vytvořen vzor sestávající z vyvýšených oblastí.  Vysokofrekvenční mechanický pohyb vibračního trnu a přítlačná síla působící mezi trnem a otočným bubnem vytvářejí třecí teplo v místě styku trnu s materiálem (materiály). Působením tohoto třecího tepla jsou pak materiály vzájemně spojovány, avšak pouze v místech bodového styku mezi trnem a materiálem. Tento postup dodává spojenému materiálu vysoký stupeň poddajnosti, prodyšnosti a pohltivosti. Toto jsou přesně ty vlastnosti, které jsou rozhodující u nemocničních operačních plášťů, sterilních oděvů, podložek, plen a dalších předmětů používaných ve zdravotnictví a v prostředí čistých místností.

Ultrazvukové spojování vyžaduje mnohem méně energie než tepelné spojování, při kterém se ke vzájemnému spojování materiálů používají vyhřívané rotační bubny. V důsledku toho je ultrazvukové spojováníhospodárnější a současně nevyžaduje žádné spotřební materiály, lepidla nebo mechanické spojovací prostředky.

Podélné řezání

Při ultrazvukovém řezání termoplastického materiálu současně dochází k zatavení jeho hran. Zatavení hran tkané textilie je prospěšné proto, že je jím zabráněno vypárání vláken a hladké, zkosené hrany zabraňují hromadění materiálu při jeho navíjení. Při společném podélném řezání dvou nebo více vrstev se tyto vrstvy vzájemně spojují. Pevnost spoje je určena vlastnostmi materiálu a geometrií nástroje.

Ultrazvukové spojování vyžaduje mnohem méně energie než tepelné spojování, při kterém se ke vzájemnému spojování materiálů používají vyhřívané rotační bubny. V důsledku toho je ultrazvukové spojováníhospodárnější a současně nevyžaduje žádné spotřební materiály, lepidla nebo mechanické spojovací prostředky.

Svislé svařování

Při použití metody svislé svařování zůstává materiál v pevně nastavené poloze a pohyblivý trn je pravidelně uváděn do střídavého styku s tímto materiálem. Trn se pohybuje kolmo k materiálu, který je umístěn na nepohyblivé části nástroje. Trn lze používat také k řezání a zatavování. Typické příklad použití zapichovacího spojování zahrnují mj.: Filtry | Popruhy | Vertikální žaluzie | Popruhy a ramínka podprsenek | Pásková poutka | Přezky | Vytváření reliéfů | Suché zipy.

Příčné řezání

Při ultrazvukovém řezání termoplastického materiálu současně dochází k zatavení jeho hran. Zatavení hran tkané textilie je prospěšné proto, že je jím zabráněno vypárání vláken a hladké, zkosené hrany zabraňují hromadění materiálu při jeho navíjení. Při společném podélném řezání dvou nebo více vrstev se tyto vrstvy vzájemně spojují. Pevnost spoje je určena vlastnostmi materiálu a geometrií nástroje. Rychlost, jakou je tkaninu možno řezat ultrazvukem, je ovlivňována mnoha faktory. Mezi určující parametry patří geometrie řezacího kotouče (otočného nástroje), složení materiálu a hmotnost materiálu společně s jeho tloušťkou.

Rotační zatavování

Ideálním zařízením pro zatavování tenkých fólií a netkaných materiálů je rotační ultrazvuková sonotroda pracující (jako trn) s frekvencí 30 kHz, která je dodávána společností Dukane. Jednotku lze snadno integrovat do automatizované výrobní linky. Konstrukce rotačního trnu odstraňuje problémy spojené s unášením materiálu, k jejichž vzniku dochází při použití konvenčních statických sonotrod. Ultrazvukové spojování je řešení, které je šetrnější k životnímu prostředí než konvenční tepelné tavné spojování, jelikož umožňuje dosažení značného snížení spotřeby energie, nevyžaduje použití lepidel a není zdrojem kouře ani výparů. Možnosti použití rotačního trnu zahrnují zatavování fólií pro balicí stroje, spojování netkaných materiálů a mnohé další.

 

OBALY

Ultrazvukové
svařování obalů


Co znamená ultrazvukové
svařování obalů?


Ultrazvukové svařování obalů se provádí přiváděním vysokofrekvenční mechanické energie do dvou nebo více vrstev termoplastických materiálů. Mezi vrstvami se tím vytváří pevná, spolehlivá molekulární vazba. Pro postup ultrazvukového svařování jsou vhodné téměř všechny obalové materiály a lamináty s těsnící nebo povlakovou vrstvou z termoplastu. Pomocí ultrazvukových zatavovacích systémů lze získávat jak hermetické tak i odtrhávací uzávěry. Společnost Dukane vyvinula vyspělé řešení pro ultrazvukové zatavování. Sestává z patentovaného - plně digitálně řízeného - ultrazvukového generátoru a z optimalizované akustické sady tvořené převodníkem, zesilovačem, sonotrodou a pevným nástrojem. Součásti této sady vyvíjejí svěrací sílu působící v oblasti vytváření zataveného spoje. Současně se přiváděná ultrazvuková energie přeměňuje na lokalizované třecí teplo, které zatavuje obalové materiály.

 

Vhodné pro:

Řešení spočívající v ultrazvukovém zatavování je ideální pro tyto procesy a aplikace:

  • zatavování obalových sáčků
  • opakovaně použitelné zdrhovací uzávěry
  • plněné a uzavírané tvarové sáčky – svislé i vodorovné uspořádání
  • kartony
  • nalévací hrdla kartonových nápojových obalů
  • průhledné obaly
  • rozevírací obaly
  • pohárky / tácky
  • zatavování obalových tub
  • upevňovací prvky na obalových sáčcích
  • odpěňování kapalin

 

 

Jaké výhody poskytuje ultrazvukové svařování obalů?

  • Krátké doby cyklů = zvýšená výrobní kapacita
  • Nízká spotřeba energie
  • Čistý proces a jednoduchá údržba
  • Při vytváření zatavených spojů ultrazvukem nejsou na překážku ani zbytky, jako kapky kapalin nebo malá množství práškových či vláknitých materiálů, které se mohou nacházet v zatavované oblasti
  • Ultrazvukový postup nevyžaduje použití lepidel a/nebo rozpouštědel
  • Snížené náklady
  • Postup potřebuje méně energie než tradiční způsoby uzavírání obalů zatavováním.
  • Lze vytvářet užší svarové švy a tím šetřit obalový materiál

Proč se rozhodnout pro řešení dodávané společností Dukane?

  • Více než 40 roků zkušeností v oboru ultrazvukového spojování
  • Několik klíčových průmyslových patentů a technologických prvenství
  • Optimalizované ultrazvukové nástrojové vybavení, které je navrhováno i vyráběno v našem celosvětovém ústředí ve městě St. Charles ve státě Illinois.
  • Analýza složitých konstrukcí trnů podle předpisů FEA
  • Plně digitálně řízený zdroj energie
  • Vyspělé digitální frekvenční řízení a zabezpečení