Operator zgrzewarki przy pracyZgrzewanie wibracyjne charakteryzuje się dużą ekonomicznością energetyczną. Jest to technologia zgrzewania, która nadaje się do uzyskania bardzo mocnych i szczelnych połączeń, odpornych na działanie procesów ciśnieniowych lub próżniowych. Zgrzewanie wibracyjne ma szczególne zastosowanie do dużych elementów. Na czym ono polega i czym różni się od innych technik zgrzewania, dowiecie się Państwo z niniejszego artykułu.

O zgrzewaniu ogólnie

Zgrzewanie to działanie ukierunkowane na połączenie materiałów konstrukcyjnych, metalowych lub wykonanych z tworzywa sztucznego. Odbywa się ono w oparciu o ogrzanie powierzchni stycznych materiałów, uplastycznienie tych styków oraz obciążenie ich dociskiem. Technologia zgrzewania zna współcześnie następujące rodzaje tego procesu (wg encyklopedii Wikipedia):

  • z. elektryczne oporowe,
  • z. gorącym powietrzem,
  • z. ogniskowe,
  • z. zgniotowe,
  • z. wybuchowe,
  • z. tarciowe,
  • z. ultradźwiękowe,
  • z. indukcyjne,
  • z. dyfuzyjne,
  • z. zwarciowe,
  • z. iskrowe,
  • z. prądami wielkiej częstotliwości,
  • z. gorącą płytą,
  • z. wibracyjne.

Zgrzewanie wibracyjne

Zgrzewarka do zgrzewania wibracyjnegoJeśli chodzi o ten rodzaj technologii, uzyskanie ciepła jest tutaj możliwe, dzięki drgającym i trącym ruchom jednego z elementów do zespolenia, na który oddziałuje przyłożona do niego siła docisku. Należy zwrócić uwagę na fakt, że drugi z elementów jest nieruchomy. Tarcie odbywa się na styku obu elementów. W wyniku procesu zgrzewania tego rodzaju, otrzymujemy efekt stopienia i połączenia się materiałów. Średnica (skok) drgania ruchomego elementu zawiera się w przedziale od 0,2 mm do 2,0 mm, natomiast częstotliwość drgań dotyczy najczęściej wartości z przedziału 100 Hz – 240 Hz.

O różnicach między technikami zgrzewania

Poszczególne metody technologii zgrzewania różnią się między sobą. Przyczyną rozbieżności jest, w głównej mierze, kolejność występowania po sobie siły dociskającej i momentu dostarczenia energii cieplnej. W przypadku zgrzewania wibracyjnego, najpierw następuje docisk, a jego skutkiem jest wytworzone ciepło. Proces odbywa się fazami.

Metodą najbardziej zbliżoną do zgrzewania wibracyjnego jest zgrzewanie tarciowe, jeszcze ściślej, tarciowo-obrotowe. Różnica polega tutaj na ruchomości obu elementów do zespolenia i ich równoległym wpływie na energię cieplną, wytwarzaną w procesie tarcia.

Więcej o zaletach i wadach zgrzewania wibracyjnego

We wprowadzeniu do artykułu wymieniliśmy już kilka zalet, tj. ekonomiczność energetyczna, możliwość zastosowania przy dużych elementach oraz uzyskanie mocnych połączeń. Proces zgrzewania wibracyjnego nie emituje także żadnych oparów. Ma on jednak swoje wady. Należą do nich: brak możliwości zastosowania zgrzewania wibracyjnego do tworzyw sztucznych o różnej temperaturze topnienia, a także jego liczne ograniczenia dla materiałów typu termoplastik. Wadą jest także fakt, iż wdrożenie tego typu procesu, wymaga początkowo dużych nakładów.

Zastosowanie zgrzewania wibracyjnego

Z racji opisanych zalet, ten rodzaj zgrzewania ma szerokie zastosowanie w produkcji masowej. Wykorzystuje się go głównie w branży AGD (np. przy produkcji pomp do zmywarek), a także w motoryzacji (części samochodowe, tj. bak na paliwo, kolektory i układ oświetleniowy).