выше,
находится в пределах 25—40 мкм. Для изготовления нетканых полотен
желательно применять волноводы с достаточно большой длиной рабочего
торца, что позволяет уменьшить число сварочных головок, необходимых
для получения материала заданной ширины. В разработанной авторами
установке используются волноводы с длиной рабочего торца 240—280 мм.
Такие волноводы имеют небольшой коэффициент усиления и обеспечивают
амплитуду смещения на выходе не более 30 мкм. Поэтому в качестве
верхнего и нижнего уровней варьирования амплитуды на первом этапе
были выбраны значения 30 и 20 мкм. Волокнистые холсты в свободном
состоянии имеют рыхлую структуру, поэтому для обеспечения
акустического контакта при их сварке необходимо применять большие
сварочные давления, чем при сварке сплошных полимерных материалов.
Поэтому первоначально уровни варьирования давления были выбраны равными
3,5 и 4,5 МПа.
Время
пропускания ультразвукового импульса при сварке волокнистых
материалов существенно зависит от поверхностной плотности холста. Из
данных, представленных на рис. 111.64, следует, что увеличение
поверхностной плотности волокнистого холста свыше 0,4
кг/м2 нецелесообразно с точки зрения производительности.
Поэтому эксперименты проводились па образцах с указанной
поверхностной плотностью. При этом уровни варьирования времени
пропускания ультразвукового импульса были приняты равными 0,2 и 0,3 с.
Шаги варьирования для всех вышеперечисленных факторов выбирались из того
расчета, чтобы они несколько превышали ошибки измерения, которые
составляли: для амплитуды смещения ±2,5 мкм, для давления ±0,1 МПа и для
времени ±0,01 с.
Все опыты
проводились на лабораторной установке УЗП-1 с использованием
магпитострнкциоиного преобразователя мощностью 2,5 кВт и резонансной
частотой 19,5 кГц. Сварка проводилась но циклу сварочное давление —
ультразвук с помощью ножевых экспоненциальных волноводов. В качестве
опоры использовалась стальная плита толщиной 30 мм. Реализация планов
второго порядка при указанных выше условиях позволила найти следующие
оптимальные режимы сварки холстов: для холстов, сформированных из
полипропиленовых волокон, Л =27 мкм; Рст=3,5 МПа;
/(;в = 0,26 с; для холстов, сформированных из
полиэтилентерефта-латных волокон, Л = 30 мкм; Рст = 3,5 МПа;
/сз = 0,3 с.
На рис.
111.66 показаны результаты экспериментов по изучению влияния отклонения
времени сварки от оптимального значения на разрывное усилие сварных швов,
полученных при сварке холстов, сформированных из полипропиленовых (рис.
111.66, а) н полиэти-лептерефталатиых (рис. 111.66,6) волокон. Расчетные и
экспериментальные кривые хорошо совпадают в указанной выше области
варьирования факторов.
Все кривые,
представленные на рис. 111.66, имеют четко выраженный максимум,
соответствующий оптимальному режиму. Отклонение параметра от
оптимального значения как в сторону уве-
