DUKANE IAS // Ultrazvukové svařování plastů // Řezání a svařování textilu a tkanin ultrazvukem




Processing Techniques


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.

 

TEXTIL A FOLIE

Spojování, řezání a zatavování fólií a tkanin


Zpracování fólií a tkanin zahrnuje spojování, řezání nebo utěsňování fólií a tkanin obsahujících termoplastické materiály. Typické termoplastické materiály nacházející se ve fóliích a tkaninách pak zahrnují akryly, nylon, polyester, polyetylen, polypropylen, polyvinylchlorid a uretan. Textilní a oděvní průmysl, průmysl výroby netkaných textilií, obalový průmysl, lékařský průmysl a automobilový průmysl – to vše jsou odvětví, kterým přinášejí prospěch rychlé, čisté a hospodárné postupy při zpracování tkanin a fólií. 

Aplikace

Aniž si to možná uvědomujete, předměty z fólií zpracovávaných pomocí ultrazvuku vás obklopují každý den.

  • krycí podložky pro matrace
  • bezpečnostní pásy
  • oblečení do deště
  • zapečetěné uzávěry
  • podložky pod koberce
  • průhledné obaly
  • jednorázové zdravotnické oděvy
  • kartónové obaly pro ovocné šťávy
  • venkovní nábytek
  • vložky ve víčkách lahví
  • automobilové doplňky

 

Tkaniny, fólie a další materiály, které se používají při výrobě netkaných textilií, lékařských zařízení, filtračních zařízení, oděvů a obalů, je možno zpracovávat za použití ultrazvukové energie. Mezi nejčastěji používané postupy patří ultrazvukové rotační / kontinuální spojování a ultrazvukové podélné řezání, bodové spojování a příčné řezání.Ultrasonic Welding - Film & Fabric  


Materiály

Svařitelnost různých druhů fólií a tkanin je ovlivňována mnoha faktory. 

Tkané textilie

Skladba
Vytvářejí se pravidelným střídavým prokládáním vláken nebo přízí ve dvou vzájemně kolmých směrech.

Faktory ovlivňující svařitelnost
Hustota vláken, těsnost vazby a rovnoměrnost tloušťky materiálu. Pevnost svarů se může lišit v důsledku kolmé vzájemné orientace vláken nebo přízí.

Netkané textilie

Skladba
Vytvářejí se spojováním a/nebo vzájemným propojováním vláken, přízí nebo nití za použití mechanických, tepelných nebo rozpouštěcích prostředků.

Faktory ovlivňující svařitelnost
Rovnoměrnost tloušťky materiálu a obsah termoplastických složek. Nahodilá orientace vláken poskytuje netkaným textiliím vynikající pevnost.

Pletené textilie

Skladba
Vytvářejí se vzájemným propojováním průběžných smyček z nití nebo přízí.

Faktory ovlivňující svařitelnost
Obsah termoplastických složek, druh pleteniny a elasticita materiálu. Elasticita pletenin může nepříznivě ovlivňovat pravidelnost svarů při kontinuálním zpracování a způsobovat tak zvlnění materiálu. 

Potahované textilie

Skladba
Tkaniny a filmy potažené vrstvou termoplastu, jako například polyetylenu nebo uretanu. Základním materiálem nemusí být termoplast (může jím být např. lepenka)

Faktory ovlivňující svařitelnost
Povlakový materiál a jeho tloušťka 

Vrstvené textilie

Složení
Tkaniny a fólie sestávající ze dvou nebo více na sobě uspořádaných rozdílných vrstev.

Faktory ovlivňující svařitelnost
Sdružený povrch by měl mít nižší teplotu tavení než ostatní vrstvy.

Fólie

Složení
Vytvářejí se z termoplastického materiálu, který se zpracovává litím, protlačováním nebo vyfukováním za vzniku tenkého pásu, obecně o tloušťce menší než 0,25 mm.

Faktory ovlivňující svařitelnost
Tloušťka fólie, hustota a další charakteristiky termoplastického materiálu.