ница интегрирования соответствует температуре размягчения для^
аморфных полимеров или
температуре плавления кристаллической* составляющей для
частично
кристаллических
полимеров.
Из выражения (11.49) следует, что
лучшая свариваемость с
наименьшими затратами энергии соответствует малым значениям числителя и
большим значениям знаменателя подынтегрального выражения, а
также низким значениям температур размягчения. Модуль эластичности до
момента достижения температур размягчения
или плавления должен оставаться высоким и
затем резко падать, а
фактор потерь должен вести себя
наоборот. Это верно для
аморфных полимеров. У
частично
кристаллических
полимеров модуль
падает непрерывно с
повышением
температуры, хотя фактор потерь при
этом возрастает незначительно. Кроме того, теплоемкость
этих полимеров вблизи температуры плавления возрастает. Значит в
случае сварки частично кристаллических полимеров требуется значительно больше энергии, чем
для аморфных полимеров.
Если выступ разогревается за
счет дополнительного источника теплоты —
пограничного трения, работа за
счет сил пограничного трения равна:
(11.50)
где S — путь; v — коэффициент трения; F — переменная
сила.
В величину F не входит статическое давление, поскольку, как
показал [72] Потснте, при
давлениях, меньших Ркр, время tE зависит
только от амплитуды смещения и
не зависит от
величины давления. Он
принимал, что между путем 5
и амплитудой смещения существует зависимость
(11.51)
где т — доля энергии,
превращающейся в тепло за счет пограничного трения Переменная акустическая сила равна
(11.52)
где Е' — упругий модуль;
SK — площадь контакта
уплощенного выступа с плоскостью нижней детали.
Подставляя выражения (11.51) и
(11.52) в (11.50), получим работу
за период колебаний:
(11.53)
Разделив выражение (11.53) на
/К5И
и умножив на
число периодов n = t(ú/2a, получим работу в
единице объема за
время
t:
(11.54)
Поскольку вся
энергия,
превращающаяся в тепло, состоит из
работы внутреннего и
внешнего трения, то
при отсутствии теплообмена
(11.55)