циями
материала в этой зоне. Предположив, что сила трения пропорциональна
нормальному динамическому давлению, смещение поверхностей относительно
друг друга пропорционально абсолютной деформации материала в этом
направлении, напряжения и деформации связаны законом Гука, а
напряжения в материале близки к I ределл, вынужденной
эластичности, авторы получили следующее выражение для полной мощности
на границе раздела:
(М
7)
где А(Т) — функция,
учитывающая зависимость процесса от температуры тп — коэффициент
проскальзывания; р, — коэффициент Пуассона; авэ — предел
вынужденной эластичности; Ед — динамический
модуль упругости; 6П„ — коэффициент трения в контакте полимер —
полимер; / — частота колебаний.
Полагая,
что А (Г), т и ц, у разных полимеров изменяются
незначительно, за условный показатель свариваемости принимают
величину
(II
8)
где о^з и Е'
— условный динамический предел вынужденной
эластичности
и условный мгновенный модуль
упругости при сложном нагружении, соответственно определяемые путем
вдавливания сферического индентора в полимер
В
зависимости от значения дс
авторы [71] делят пластмассы по свариваемости па две
группы.
К первой
группе относятся хорошо сваривающиеся пленки с дс>50
Дж/м2 (полиэтилентерефталатные, полиамидные,
поликарбонатные и полипропиленовые) Ко второй группе относятся пчохо
сваривающиеся пленки с ^с<50 Дж/м2
(поливинилхлоридные и полиэтиленовые).
Г. Потенте
[72] указывает на явное противоречие критериев Ч*" и *7с- согласно первому
критерию полиэтиленовые пленки должны свариваться хорошо, а согласно
второму критерию — плохо. Критерий #с он считает
неудовлетворительным, так как в него не входят геометрические,
термодинамические и релаксационные характеристики материала: толщина,
модуть упругости и модуль потерь как функции температуры, демпфирующие
свойства, теплоемкость, температура текучести (или температура плавления
кристаллов для частично кристаллических полимеров) [73]. Выражение (11.7) не позволяет
вычислить величину энергии <2с, так как не известна функция А
(Г). Следовательно, невозможно оценить, достаточно ли этой энергии для
нагрева полимера до температур сварки.
На внешнее
трение в контакте свариваемых полимеров как на источник теплоты при
ультразвуковой сварке указывалось и ранее [74, 75]. Так, было высказано
предположение о том, что угол падения волны на границу раздела
полимеров отличается от прямого, в результате чего в этой зоне возникают
продольные и поперечные волны, причем и те, и другие образуются в обеих
свариваемых дс-