Волков С.С., Неровный В.М., Шестель Л.А. «Влияние концентрации тепловой энергии на прочность поверхностей при ультразвуковой сварке пластмасс» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 1, с. 63-70 (2018)

Приведены результаты исследования, позволившие провести оптимизацию разделок стыкуемых кромок в зависимости от технических и эстетических требований к готовой продукции. Для повышения концентрации энергии на свариваемых поверхностях выбрана V-образная форма разделки кромок. Выполнен анализ теплового режима сварки полимеров и кинетики образования сварного соединения. Установлено, что оптимальное значение угла V-образного клина, при котором достигаются максимальная прочность и герметичность соединения, составляет примерно 45°. При сварке деталей из жестких пластмасс их необходимо рассматривать как отдельное звено единой акустической системы преобразователь–волновод–свариваемые детали–опора. Описан механизм образования соединения при ультразвуковой сварке пластмасс. Показано, что выделение тепла на свариваемых поверхностях происходит за счет внутреннего трения. Выявлено, что V-образная разделка кромок деталей приводит к преимущественному теплообразованию на границе раздела, вызываемому повышением уровня динамических напряжений, что способствует ускорению процесса ультразвуковой сварки пластмасс. Разделка кромок увеличивает прочность создаваемого соединения, улучшает его внешний вид и сокращает время ультразвуковой сварки.