194769. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék hőre lágyuló fóliák egymáshoz hegesztésére
1 194 769 2 szilárdságának a biztosítását. További előnyt jelent, hogy a technológiai ciklusidő nagymértékben csökken, mert a hűtött pákákkal összenyomott fólia azonnal megdermed, vagyis sokkal gyorsabban, mint a szabadon maradó, pl. a 8. ábrán látható hegesztési varratok. A zárt liegesztőtérbeu a vágóeszközze! bevitt térhőmérsékletet, a sugárzó hő mértékét, terjedési sebességét és eloszlását nagymértékben befolyásolja egyrészt a hegcsztőtér keresztmetszeti alakja, másrészt a vágóeszköz alakja, mérete és elhelyezkedése is. A 13, ábrán egy különösen előnyös keresztmetszeti alakú 36 hegesztőtérrel rendelkező készüléket tüntettünk fel, amelynek az alsó és felső 3, 4 csatornáit íves felület határolja. Az ív a 3, 4 csatornák legkülső P pontjaitól hátrafelé, tehát a 32 csatorna belsejével ellentétes irányba indul ki, és a kezdeti i ívszakasz e érintősíkja az összehegesztendő 33, 34 fóliák síkjára merőleges, az egymás alatt húzódó két-két P ponton átmenő y síkkal a szöget zár be, amely hegyesszög, és értéke pl. 30°—50° között lehet. A teljes / ív kosárgörbe-szerű. A felső 3 csatornának azt a szakaszát, amelyet az y sík metsz ki a szelvényből, és amely a 10 vágóeszköz felől tekintve a kialakuló 35 varrat mögött helyezkedik cl, T hivatkozási betűvel jelöltük. A 3, 4 csatornák teljesen azonos alakúak és méretűek, mind a 33, 34 fóliák síkjára, mind az 1,2 pákák x hoszszanti geometriai középsíkjárvr szimmetrikus, és a 10 vágóeszköz az x síkban, a 32 hegesztőtér középső tartományában helyezkedik el, amikor a felső 1 páka rá van zárva az alsó 2 pákára. A 13. ábra szerinti hegesztőtérben kialakuló hőmérséklet-eloszlási viszonyokat a nagyobb méretarányú 14. ábrán érzékeltettük. A 10 vágóeszközből egyenesen a fóliapár-vég-csonkra irányuló íj erővonalak főleg a sugárzó hőt, míg az íves, alulról és Felülről a 35 hegesztési varratra irányuló íves t2 erővonalak főleg a térből, reprezentálják. Jól érzékelhető a 14. ábra alapján, hogy a vágás után képződő, összegöngyölődve megolvadó, és 35 hegesztési varrattá alakuló anyagrészt nemcsak elölről, hanem alulról, felülről és kissé hátulról is éri a hő, tehát a lehető legnagyobb felületen van hőhatásnak kitéve, a beolvadási mélység is nagy, ami igen jó minőségű varrat létrejöttét eredményezi. Könnyen belátható, hogy ha a 13. ábra szerintii3 pontoktól a csatornafalak befelé irányulnának, a fóliavégre ható tér-és sugárzó hőmennyiség, és ezzel a beolvadási mélység, következésképpen a varratszilárdság lényegesen kisebb lenne. A 32 hegesztőtérben kialakuló, és az elvágott fóliapár-végekre haló sugárzó hő mértéke a 10 vágóeszköz alakjával és a hegeszlőtérben elfoglalt helyzetével, valamint hőmérsékletével is befolyásolható. A varrat kialakulását a 3, 4 csatornák geometriai méreteivel is befolyásoljuk; ezen belül elsősorban a csatorna-szélességnek van meghatározó szerepe, vagyis annak, hogy a vágási helytől — tehát a 10 vágóeszköztői — milyen messzire alakulnak ki a 35 varratok, azaz, hogy milyen távolságban következik be az összegöngyölődés és egybeolvadás. A 15. ábrán egy derékszögű négyszög keresztmetszetű 3 csatorna geometriai méreteit tüntettük fel, és ezek alapján magyarázzuk a keresztmetszeti kialakítás és különféle varratképzési feladatok megoldása közötti összefüggéseket. A 15. ábrán a felső 1 pákában kiképzett, annak alsó homlokfelületéből lefelé kitorkolló 3 csatorna szélességét a, mélységét b; a 10 vágóeszközt alkotó szalag alakú lemez (célszerűen „Canthal AB ellenállás-anyag) vastagságát d, szélességét b; a vágóeszköz 3 csatornából kinyúló részének a hosszúságát c, a felső 1 páka teljes szélességét pedig l hivatkozási betűvel jelöltük. A 10 vágóeszköz az 1 páka x hosszanti geometriai középsíkjában húzódik, amely egyben a páka hosszanti szimmetriasíkja. Az előzetes kísértetek szerint a 10 vágóeszköz optimális méretei; d — 0,2 mm; b = 3 mm. A páka l szélessége 20 mm, ami elegendő a fólia-párok alsó pákára szorításához (felfekvési-leszorítási szélesség). Amennyiben 0,01 0,08 mm vastagságú fóliákat hegesztünk, a célszerű csatorna-méretek az alábbiak: a = 6 mm c = ! ,6 mm f ai 3 mm Ugyanezek a méretek 0,08-0,2 mm vastagságú fóliák hegesztése esetén: a = 12 mm c = 1,8 mm f = 3,5 min A 10 vágóeszköz hőmérsékletét szintén a fóliavastagság függvényében célszerű megválasztani: 0,01—0,08 mm-es fólia vas tagság-tartományban : 350 °C—750 °C, 0,08-0,2 mm-es fóliavastagság-tartományban: 750 °C—1000 °C. Megjegyezzük, hogy vágóeszközként nemcsak a fent említett szalagle mez-szerű anyag, hanem pl. 1 mmátmérőjű, kör keresztmetszetű huzal is („Canthal AB szálellenállás) is alkalmazható, ennél azonban kisebb a sugárzó hőt kibocsátó felidet, így hosszabb hegesztési időre van szükség. A 35 hegesztési-térben kialakuló, és az elvágott fóliapár-végekre ható térhőmérséklet (lásd a 14. ábrán a f2 nyilakat) mértékét és kialakulási sebességét a 10 vágóeszköz útján a hegesztőtérbe vitt hőmennyiséggel; a hűtőközeg hőmérsékletével és mennyiségével, valamint a zárt hegcsztőtér formájának: megválasztásával lehet befolyásolni. Ez utóbbi két tényező révén a 32 hegesztőtér lehűlési sebességének a mértéke is befolyásolható. A 7. és 13., valamint a 16. és 17. ábrákon látható keresztmetszeti alakú 32 hegesztőterekben a szükséges térhőinérséklet igen gyorsan kialakul, kiváló minőségű hegesztési varratok állíthatók elő. E keresztmetszeti alakok megválasztásánál arra törekedtünk, hogy — azonos alsó és felső csatornák kialakítása mellet t a hegesztési téridom területe minél kisebb legyen, de azonos területek mellett a terület és kerület hányadosa minél nagyobb legyen. A 18—20. ábrákon látható hegesztőtér-keresztmetszeti alakok a tér gyors lehűlését segítik elő. Ebből a szempontból ugyanis akkor optimális a fonna, ha a 32 hegesztőtér területének és kerületének a hányadosa — azonos hegesztési térforma-metszet esetén — a lehető legkisebb. Ha a 10 vágóeszközt pl. 3 mm széles lemezcsík alkotja, célszerű a 3 csatorna (és értelemszerűen az alsó pákában levő másik csatorna) mélységét növelni, amint ez a 20. ábra szerinti megoldásnál történt. Itt az f~> a viszony áll fenn, szemben a S5. ábra szerinti keresztmetszeti alakkal. A találmányhoz fűződő előnyös hatások a következőkben foglalhatók össze: mivel — az ismert kontakt-hegesztési módszerekkel 5 Î0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
