Suðusuðu plasts með hljóði

**US 3,224,916**, *Hljóðbylgjuaðferð við suðu hitamótanlegra hluta*, **Robert S. Soloff** og Seymour G. Linsley, framseldir til **Branson Instruments**; lögð inn **6. desember 1963**, raðnúmer 328.500, veitt **21. desember 1965**; 8 kröfur, bandaflokkur US 156-73. Útrunnið. Teikningin á þessari síðu er blað 1 úr einkaleyfinu sjálfu: FIG. 1 er samskeytin, FIG. 2 hornið, FIG. 3 sniðið. Lýsingin fjallar um suðu samsettra hitamótanlegra hluta með háorku hljóðbylgjugjafa, og hún tekur skýrt fram að hlutirnir verða að vera færðir í náið snertingu og að aðferðin nái til erfiðra í bræðslu hitamótanlegra efna — sem er áhugaverða krafan, því það er einmitt þar sem lím bregst líka. Farðu nú og finndu eitt slíkt. Klipptu sundur ódýra steypta samsetningu sem þú átt ekki eftir að sakna, til dæmis leikfang, handfang á einnota rakvél, pennahólk eða hús á litlu heimilistæki. Skoðaðu snertiflötin í smásjá. Á suðusamskeyti finnurðu, á aðeins öðrum fletinum, litla þríhyrningslaga rifju sem liggur umhverfis samskeytalínuna, brot úr millimetra á hæð og yfirleitt u.þ.b. jafn breiða við botninn. Þetta er orkustýrið. Á hlut sem þegar hefur verið soðinn er hún flöt og bráðið efnið hefur þrýst út til beggja hliða sem fín rönd. Mældu rifjuna með smásjánni og þvermáli. Skref 4 sýnir hvers vegna einmitt þessi stærð og engin önnur.

Ef þú hefur aðgang að ultrahljóðsuðuvél — úr plasti, ekki málmi eða hreinsibaði — keyrðu þetta almennilega. Ef þú hefur ekki aðgang, gefur skref 3 bekkjarstaðgengil sem sýnir sama ferli. Prentaðu eða mótaðu tvö flöt sýnisstykki með samskeytisfleti 40 × 10 mm. Á öðru þeirra settu þríhyrndan orkustýringarhrygg 0,4 mm háan og 0,5 mm breiðan, sem liggur eftir allri lengdinni. Hafðu hitt parið flatt til samanburðar. Stilltu suðuvélina: stíf festing undir neðri hlutanum, hornið flatt á efri hlutanum, og byrjaðu með stuttum suðutíma og lítilli þrýstingi. Soðið, togaðu síðan samskeytin í sundur í skrúfstykkinu með fjaðurvigtinni og skráðu kraftinn og **hvar það brotnaði**. Breyttu þremur breytum, eina í einu, og teiknaðu hverja upp: - **Suðutími** — of stuttur og hryggurinn hefur ekki fallið saman; of langur og bráðna efnið er kreist út og samskeytið verður efnislaust. - **Þrýstingur** — of lítill og flatirnar haldast ekki í snertingu í gegnum hringrásina; of mikill og hryggurinn er kraminn áður en hann bráðnar, sem drepur núningshitunina í skurðinum. - **Amplitúda**, ef vélin leyfir það. Góð suða brotnar í **grunnefninu** við hlið samskeytisins, ekki í samskeytinu. Flata viðmiðunarsýnið heldur varla neinu, og það er einmitt tilgangur hryggsins. Ultrahljóðsbúnaður er hávær á þann hátt að mælir sýnir hóflegt gildi — mikill hluti orkunnar er yfir heyrnarmörkum, en undirtónarnir eru það ekki. Notaðu heyrnarhlífar, haltu fingrum frá slóð hornsins og snertu aldrei horn sem hefur verið í gangi.

Þrjár aðferðir til að bræða snertiflöt án ómskoðunarhauss, og hver kennir ólíkan þátt sama hugtaksins. Gerðu allar þrjár og berðu brotflötin saman. **Snúningssuða.** Spenntu prentaðan sívalan stút í borvélina, haltu makanum í skrúfstykkinu fyrir neðan, keyrðu á nokkur hundruð snúninga á mínútu og þrýstu þeim saman. Núningur bræðir snertiflötinn á einni eða tveimur sekúndum; stöðvaðu snælduna og haltu þrýstingnum meðan hann storknar. Þetta er sami aðferðarháttur og í einkaleyfinu, vélræn vinna inn í snertiflötinn, en með snúningi í stað titrings. Hún virkar aðeins á kringlóttar samskeyti, og einmitt þess vegna var ómhljóð þess virði að finna upp. **Leysiefnasuða.** Á ABS eða akrýl límir leysiefnalím ekki: það **leysir upp** báða fleti svo keðjurnar blandast hvor annarri, og síðan gufar það upp og skilur eftir eitt stykki. Berðu sparlega á báða fleti, þrýstu, klemmdu og leyfðu því miklu lengur en virðist nauðsynlegt. Leysiefnasamskeyti eftir eina klukkustund er aðeins brot af endanlegum styrk. Prófaðu sama lím á pólýprópýlen: ekkert gerist, því ekkert algengt leysiefni snertir pólýólefín. Sú bilun er þess virði að framkalla markvisst. **Heitplötusuða.** Þrýstu báðum fletum að hreinni heitri plötu sem er um 30 °C yfir bræðslumarki þar til kantur myndast, dragðu þá til baka og þrýstu þeim saman. Frumstæð og hæg aðferð, en hún gefur sterkustu samskeytin af þessum þremur á pólýetýleni og pólýprópýleni. Þannig eru plaströr tengd í jörðu. Brjóttu þau öll og skoðaðu brotflötin í smásjá. Raunveruleg suða sýnir dregið, trefjakennt fjölliðuefni; misheppnuð suða sýnir tvo slétta fleti sem voru aldrei eitt. Leysiefnalím eru rokgjörn og oft skaðleg. Notaðu viftuskáp eða vertu utandyra, notaðu nítrílhanska og hafðu engar kveikjugjafa nálægt. Heita plátan er hættuleg löngu eftir að hún hefur verið slökkt.

**Eignun.** US 3,224,916, *Sonic method of welding thermoplastic parts*, Robert S. Soloff og Seymour G. Linsley, framseldir til Branson Instruments; lögð inn 6. desember 1963, veitt 21. desember 1965, útrunnin. Teikningin á þessari síðu er úr einkaleyfinu sjálfu. **Af hverju útbreiðslan var svona hröð.** Ómskoðunarsuða krefst hvorki rekstrarvara, herðingartíma, leysiefna né þriðja efnis í hlutnum. Ein lota tekur brot úr sekúndu, þannig að hún passar á færiband á mótunarhraða, og þar sem hluturinn helst kaldur er hægt að meðhöndla hann strax. Nánast öll mótuð neytendahús sem ekki eru skrúfuð saman eru soðin á þennan hátt. **Orkustýrið er hin raunverulega uppfinning.** Ómhljóð sem beitt er á flata samskeyti hitar allt lítillega en sýður ekkert saman; skref 4 sýnir hvers vegna. Að einbeita álaginu í lítinn mótaðan þríhyrning er það sem breytir dreifðu hitunarvandamáli í staðbundið bræðsluvandamál — og það kostar ekkert, því það er skorið í verkfærið einu sinni. **Hvernig þetta tengist límþrepinu.** Límteikningar skrárinnar fjalla um samtengingu *ólíkra* efna með þriðja efninu. Suða er andstæða tilfellið: sama fjölliðan, ekkert þriðja efni, og samskeytið verður ógreinanlegt frá hlutunum sjálfum. Þegar bæði eru möguleg vinnur suða á hraða, styrk og endurvinnanleika; límið vinnur þegar efnin eru ólík, þegar samskeytið þarf að þétta bil, eða þegar hlutana er ekki hægt að þrýsta saman. **Heiðarleg takmörk.** Ómskoðunarsuða er **eingöngu fyrir hitaplastefni** og í næstum öllum tilfellum fyrir *sömu* fjölliðu beggja vegna — ólíkar fjölliður dreifast ekki hvor inn í aðra. Hún krefst samskeytiseiginleika sem er mótaður inn, þannig að hún verður að hanna frá upphafi og er ekki hægt að bæta við síðar. Hálfkristallaðar fjölliður eins og pólýprópýlen og nylon sjóðast mun síður en formlausar eins og ABS, því orkan fer í að bræða kristalla frekar en að hækka samskeytin yfir glerskiptahitastig. Og búnaðurinn er hvorki ódýr né skaðlaus, sem er ástæðan fyrir því að skref 3 er til.