расположенной под
ним детали в
моменты
отрицательного
давления и
удар в момент положительного давления. Сдвиги, отрыв и
удар были обнаружены при
изучении границы раздела волновод— полимер с
помощью оптической системы —
по размытости границы и
эллиптическим
траекториям точек, прилегающих к
ней.
Уменьшение амплитуды колебаний по
сравнению с оптимальным
значением также приводит к
понижению прочности соединения.
В этом случае вводимая механическая энергия недостаточна для
образования сварного соединения или
требуется
значительное время сварки, что,
как и при
повышенных
амплитудах, приводит к
разогреву полимера под
волноводом и понижению прочности.
Значение оптимальной амплитуды смещения рабочего торца волновода на
холостом ходу обычно находится в
пределах 30—■ 40
мкм.
Статическое давление
Роль статического давления в
процессе образования соединений при
ультразвуковой сварке еще
до конца не
выяснена. При помощи
давления
осуществляется
необходимый
акустический контакт между поверхностями свариваемых деталей и
между деталями и
волноводом. Кроме того, давление является необходимым условием
для протекания процессов объемного взаимодействия в
зоне контакта свариваемых деталей.
Зависимость прочности сварных соединений от
статического давления носит, как
правило,
экстремальный
характер.
Большинство исследователей считают, что
низкая прочность при
сварке на небольших статических давлениях связана с
подводом к деталям малой энергии из-за недостаточного контакта. В
этом случае может
наблюдаться
размягчение и деформация материала под
волноводом вследствие ударного нагружения. С
увеличением давления до
определенного предела увеличивается не
только прочность, но
и скорость сварки.
Что касается уменьшения прочности с
повышением давления выше
оптимального
значения, то по
этому вопросу пока
еще нет единого мнения. Было
обнаружено [ПО, 111]
понижение
температуры, достигаемой на
границе свариваемых деталей, с
увеличением давления. В
связи с этим
высказано
предположение, что материал не
достигает
вязкотекучего
состояния, поэтому свариваемость ухудшается. Однако здесь не
учитывалась
зависимость
температуры перехода в
вязкотекучее
состояние от статического давления. Теоретическое объяснение этой
зависимости дано в
работах [112, 113].
Зависимость времени релаксации т
от температуры Т и напряжения
о имеет вид:
где т0, и и а — постоянные величины для
данного полимера.
Пренебрегая зависимостью энергии активации и от температуры
и учитывая, что
при всех значениях Т& время релаксации по-