Ультразвуковая сварка нетканного полотна
Технология ультразвуковой сварки для нетканых материалов
Ультразвуковая сварка материалов широко применяется для крупносерийного производства продукции в текстильной, фильтровальной медицинской, гигиенической и прочих технических отраслях. Технология характеризуется высокой скоростью обработки и надежностью получаемых соединений.
Чтобы обеспечить стабильно хорошие результаты сварки, необходимо при выборе конструкций и материалов изначально учитывать ультразвуковые технологии. Благодаря этому можно уже на предварительных этапах избежать проблем с производственным процессом. Если же вносить изменения потом, то можно столкнуться с различными сложностями и увеличением трудоемкости работ.
Оборудование для ультразвуковой сварки нетканых материалов
Соединение осуществляется за счет высокочастотных колебаний, которые создаются ультразвуковым генератором. Он преобразует стандартное напряжение в напряжение с частотой 20-35 кГц. После этого оно конвертируется в преобразователе в механические вибрации с помощью пьезоэлектрического эффекта. Частота 20 кГц означает совершение 20 000 колебаний в секунду. Для передачи высокочастотных вибраций в зону соединения используется специальный сварочный инструмент, который называется волноводом. В результате возникающего трения образуется тепловая энергия, плавящая отдельные слои заготовки непосредственно в месте контакта.
Сварка нетканых материалов отличается очень малыми термическими нагрузками. Сварочные инструменты почти не нагреваются, а свариваемые изделия можно эксплуатировать сразу же после изготовления. Это позволяет легко интегрировать ультразвуковые системы в высокоскоростные производственные линии.
Свойства и характеристики нетканых материалов
Нетканые материалы
Нетканые материалы, полученные из волокон или непрерывных нитей, можно обрабатывать с помощью эффективной ультразвуковой сварки, то есть ламинирования, перфорирования, тиснения, резки или склеивания. Полученные композитные материалы могут быть использованы для широкого спектра продуктов. Ультразвуковая сварка нетканых материалов также может сочетаться с другими материалами и производственными процессами. Примеры:
- Тканые материалы
- Мембраны
- Meltblown ткань
- Спанбонды
- Кардная ткань
- BI-CO
- Airlaid ткань
- Пленки
- Wetlaid ткань
Основные факторы, которые влияют на материал, обеспечивающий успешное применение ультразвука:
- Однородность
- Плотность
- Смесь материалов (внутри слоя и между полотнами материала)
При использовании смеси материалов, состоящих из различных пластиковых волокон, их точки плавления должны быть максимально близки друг к другу для получения оптимальных результатов сварки.
Эти факторы оказывают существенное влияние на выбор подходящей ультразвуковой системы и узора опорного барабана. Скорость процессов до 800 м/мин и более может быть достигнута при учете и регулировки этих факторов.
Опора и дизайн барабана опоры. Формирующий элемент процесса соединения
Разработка контуров
Чтобы обеспечить идеальную последовательность процессов, ультразвуковая система, комбинация материалов и вращающаяся опора должны идеально подходить друг другу. Правильная конструкция барабана опоры — это первый шаг на пути получения стабильных результатов сварки.
Рисунок опоры является критическим фактором для требуемого дизайна продукта, особенно в отношении площади контактного давления, геометрии и глубины тиснения.
Наша компания обеспечивает постоянную поддержку своих клиентов, от первоначальной идеи продукта до технически сложных системных решений.
Применение ультразвука. Один процесс, много решений
Эффективный ультразвуковой процесс обеспечивает значительное повышение производительности для сварки, ламинирования, тиснения, перфорации и резки нетканых материалов. Ультразвук не только быстр, но также экономичен с точки зрения энергозатрат. Ультразвук также не требует никаких дополнений или любых расходных материалов, таких как клей. Время простоя из-за очистки машины также значительно сокращается.
Сварка/продольный шов
При сварке нетканых материалов с продольными швами в местах стыков образуются высокопрочные соединения. Ротационные ультразвуковые системы особенно подходят для стыковки близко к краю.
Преимущества/особенности:
- Быстрая обработка
- Тесное и прочное соединение
Сварка / поперечный шов
При сварке поперечных швов необходимо точно контролировать пиковую мощность и подавать ее в области стыка за минимальный отрезок времени. В данной ситуации особенно важен правильный выбор геометрии опоры и ультразвуковой системы.
Преимущества/особенности:
- Последовательное, равномерное и прочное соединение
- Высокая скорость подачи продукта в минуту
- Мягкая текстура
Ламинирование
Соединение нескольких слоев нетканых материалов с помощью ультразвука и опорного барабана со структурой. Сварка материалов выполняется «точками», что предотвращает любые проблемы при сварке, например, изменение свойств фильтра или растяжение эластичных композитов.
Преимущества/особенности:
- Сохранение энергии
- Отсутствие клея
- Быстрая обработка
Тиснение
Узор гравированного барабана опоры наносится на текстильную поверхность при помощи прижима. Во время этого процесса можно добавить дополнительные дизайнерские элементы в зависимости от цветовых сочетаний слоев материала, подлежащих тиснению.
Преимущества/особенности:
- Текстура текстиля сохраняется
- Низкое потребление энергии
- Возможны цветные рисунки без дополнительной печати
Перфорация
Перфорация пленок и силиконовых слоев с помощью ультразвука и опорного барабана. Это обеспечивает увеличение скорости процесса по сравнению с термическими процессами без какого-либо отрицательного воздействия на материал.
Преимущества/особенности:
- Высокая скорость процесса
- Управление и контроль процесса
- Перфорация без волокон
Резка
Резка и одновременная сварка нетканых материалов в одном процессе обеспечивает соединение краевых областей. Эта технология также используется для сращивания полотен материала.
Преимущества/особенности:
- Безволокнистая сварка обрезаемых концов
- Высокая скорость производства
- Достижение нужного качества соединения материалов