ния модуля упругости и
ударной вязкости для
полистирола различи пых
типов:
Суспснзи- Эмульсион- Ударопроч-
ЬЛочный онный
по- ный поли- ный поли-
полистнрол листирол стирол стирол
Модуль упругости при
изгибе, МПа..... 2700 3100 2600 2200
Ударная
вязкость,
кДж/м2 ...... 18
20 22 24—35
Ввиду того, что
значения этих показателей резко отличаются друг
от друга, можно предположить, что
акустическое
сопротивление этих
материалов также различно. Поэтому для
их соединения используются разные параметры сварки. Сварка полистирола при
изготовлении изделий сложной формы изучалась авторами [123]. Эксперименты проводились на
деталях,
представляющих собой полусферы диаметром 50
мм и толщиной стенки 2
мм. Высота полусферы, равная 25
мм, соответствовала приблизительно Я/4,
т. е. условия сварки отвечали соотношениям (111.27). Для
возможности
проведения
механических
испытаний в полусферы перед сваркой укладывались металлические шайбы с
резьбой. Для сварки использовался точечный волновод с
диаметром рабочего торца 15
мм,, обеспечивающий амплитуду смещения 30±2,5 мкм.
Усилие прижима
составляло 19 Н.
Экспериментами
установлено, что наилучшей
свариваемостью
обладает блочный полистирол. Для
получения соединений той
же прочности из
полистирола других марок требуется значительно большее время сварки. Благодаря малому времени сварки при
соединении деталей из
блочного полистирола в
зоне соприкосновения волновода с
изделием не остается следов. Наихудшие результаты получены при
сварке ударопрочного полистирола, так
как он имеет повышенный коэффициент затухания; колебаний и
меньший модуль упругости.
Особое значение при
изготовлении изделий из
полистирола имеет
однородность
пластмассы. Если, например, изделие изготовлено из
отходов производства, в
которых содержится полистирол разных
марок с различными красителями, то
при сварке за
счет неоднородности акустических свойств может происходить существенное
уменьшение амплитуды смещения по
мере распространения колебаний через деталь к
границе контакта полимеров. В
местах плохого смешивания возможна концентрация ультразвуковых колебаний, приводящая к
тепловому разрушению (прожогу) изделия. Смешивание полистирола разных марок (особенно из
отходов производства) приводит также к
некоторому увеличению времени сварки, а
в отдельных случаях —
к ухудшению товарного вида
изделия. Для достижения лучшего качества сварного соединения в
этих случаях приходится переходить от
передаточной сварки к
контактной, выбирая место подвода ультразвуковых колебаний возможно ближе к
плоскости соединяемых поверхностей.
