Плastic-ыг дуугаар холбох

**US 3,224,916**, *Thermoplastic эд ангиудыг дуут долгионоор гагнах арга*, **Robert S. Soloff** болон Seymour G. Linsley, **Branson Instruments** компанид шилжүүлсэн; **1963 оны 12 дугаар сарын 6**-нд өргөдөл гаргасан, Serial No. 328,500, **1965 оны 12 дугаар сарын 21**-нд олгосон; 8 нэхэмжлэл, US ангилал 156-73. Хугацаа дууссан. Энэ хуудсан дээрх зураг нь патентын өөрийн 1-р хуудас: FIG. 1 нь холбоос, FIG. 2 нь дуут эвэр (horn), FIG. 3 нь хэсэг. Техникийн тодорхойлолт нь *өндөр эрчимтэй дуут энергийн эх үүсвэртэй термопластик эд ангиудыг гагнахтай* холбоотой бөгөөд эд ангиудыг *нягт холбоонд* оруулах ёстойг тодорхой заасан, мөн арга нь *хайлуулахад хүндэт термопластик материалд* хамаарна гэж заасан. Энэ нь сонирхолтой нэхэмжлэл, учир нь эдгээр материал дээр цавуу бас ажиллахгүй байдаг. Одоо тэрхүү нэгийг ол. Устгахад харамсахгүй, үнэ хямд хэлбэржсэн угсралтыг, тухайлбал тоглоом, хаягдах сахлын бариул, үзгийн бие, жижиг төхөөрөмжийн корпусыг хагалж үз. Холбогдох гадаргуугуудыг микроскопоор ажигла. Гагнасан холбоонд зөвхөн нэг гадаргуу дээр холбооны шугамын дагуу тойрсон **жижиг гурвалжин хурц ирмэг** олдоно. Өндөр нь миллиметрийн бутархай, суурийн өргөн нь ихэвчлэн түүнтэй ойролцоо байна. Энэ нь энергийн чиглүүлэгч юм. Аль хэдийн гагнагдсан эд ангид энэ ирмэг тэгшлэгдсэн байх бөгөөд хайлсан материал хоёр тал руу нарийн ирмэг хэлбэрээр тогтсон байна. Хурц ирмэгийг микроскоп болон штангенциркуль ашиглан хэмж. Алхам 4-т яагаад өөр хэмжээ биш яг энэ хэмжээ шаардлагатайг харуулсан байгаа.

Хэрэв танд ултрасоник гагнуур байгаа бол — металл эсвэл цэвэрлэгээний ванн биш, пластик гагнуур — үүнийг зөв ажиллуул. Хэрэв байхгүй бол 3 дахь алхам ижил механизмыг заах ширээний орлуулагчийг өгнө. Холбоос гадаргуу нь 40 × 10 мм байх хоёр хавтгай хэсгийг хэвлэ эсвэл хэвлэ. Нэгэнд нь 0.4 мм өндөр, 0.5 мм өргөн, бүтэн урттай гурвалжин эрчим чиглүүлэгч тавь. Нөгөө хосыг харьцуулахын тулд хавтгай орхи. Гагнуурыг тохируулах: доод хэсгийн дор хатуу бэхэлгээ, дээд хэсгийн дээр хавтгай эвэр, богино гагнуурын хугацаа болон бага даралтаар эхэл. Гагнаад, хосыг вис дотор жингийн хавар хэмжигчээр салга, даралт болон **хаана хагарсныг** тэмдэглэ. Нэг нэгээр нь гурван хувьсагчийг шалга, бүрийг зур: - **Гагнуурын хугацаа** — хэт богино бол чиглүүлэгч нурж амжаагүй; хэт урт бол хайлмал гарч, хос дутагдана. - **Даралт** — хэт бага бол мөчлөгийн туршид гадаргуу холбогдохгүй; хэт их бол чиглүүлэгч хайлахаас өмнө дарагдаж, илрүүлэх шилжилтийн халааltыг устгана. - **Далайц**, хэрэв таны машин зөвшөөрвөл. Сайн гагнуур нь хосын хажуугийн **үндсэн материал** дээр хагардаг, хосын дээр биш. Хавтгай гадаргуутай хяналтын дээж бараг тэсэхгүй — энэ нь чиглүүлэгчийн мөн чанар юм. Ультразвукийн тоног төхөөрөмж хэмжүүр нь бага гэж харуулах шигээ чанга — эрчмийн ихэнх нь сонсголоос дээш, харин дэд гармоник тийм биш. Чихний хамгаалалт зүүж, хурууг эвэрний замаас хол байлга, ажилласан эвэрт хэзээ ч хүрэхгүй.

Гурван аргаар ультрасоник стекгүйгээр интерфэйсийг хайлуулах; тус бүр ижил санааны өөр хэсгийг заана. Гурвуулаа хийж, хугарлуудыг харьцуул. **Эргүүлэх гагнуур.** Хэвлэсэн цилиндр хэлбэрийн бөгжийг хөрвүүлэгч цооногт (drill press) бэхэлж, түүний хосыг доорх вайсад (vise) бэхэл, хэдэн зуун rpm-ээр эргүүлж, хоёрыг нь дарна. Үрэлт интерфэйсийг секунд эсвэл хоёрт хайлуулна; эргэлтийг зогсоож, хөлдөх хүртэл даралтыг барина. Энэ нь патентийн механизмтай адил — механик ажлыг интерфэйс рүү оруулах — харин чичиргээний оронд эргэлтээр. Зөвхөн дугуй холбоонд ажиллана, яг энэ нь ультрасоник зохион бүтээх үнэ цэнтэй байсан шалтгаан. **Уусгагчаар гагнуур.** ABS эсвэл акрил дээр уусгагчийн цемент нь наалддаггүй: энэ нь хоёр гадаргууг **уусгана**, ингэснээр гинжүүд харилцан тархаж, дараа нь ууршиж нэг хэсэг үлдээнэ. Хоёр гадаргуутай нь цөөн хэмжээгээр суулгаж, дарж, хавчуулж, шаардлагатайгаас хамаагүй удаан үлдээ — нэг цагийн уусгагчийн холбоо нь эцсийн бат бөхийн зөвхөн нэг хэсэг юм. Ижил цементийг полипропилен дээр туршиж үз: юу ч болохгүй, учир нь ямар ч нийтлэг уусгагч полиолефинд хүрдэггүй. Энэ бүтэлгүйтлийг зориудаар үүсгэх нь үнэ цэнтэй. **Халуун хавтанд гагнуур.** Хоёр гадаргууг хайлах цэгээс ойролцоогоор 30 °C дээш халсан цэвэр халуун хавтанд дарж, ирмэг үүсэх хүртэл барина, авч, хамт дарна. Бүдүүлэг, удаан боловч полиэтилен ба полипропилен дээр гурвын хамгийн бат бэх холбоог гаргадаг — хуванцар хоолойг газар доор ингэж холбодог. Бүгдийг нь хугалж, хугарлын гадаргууг микроскопоор хар. Жинхэнэ гагнуур нь татагдсан, утаслаг полимер харуулдаг; бүтэлгүйтсэн нь хэзээ ч нэг байгаагүй хоёр гөлгөр гадаргууг харуулна. Уусгагчийн цемент нь дэгдэмхий бөгөөд ихэвчлэн хортой: утааны шүүгээ эсвэл гадаа, нитрилэн бээлий, гал авалцуулах эх үүсвэргүй. Халуун хавтан нь унтарсны дараа ч удаан аюултай хэвээр байна.

**Зохиогчийн эрх.** US 3,224,916, *Thermoplastic эд ангиудыг дуу чанга давтамжийн аргаар хөнгөлөх (sonic welding) арга*, Robert S. Soloff ба Seymour G. Linsley, Branson Instruments-д шилжүүлсэн; 1963 оны 12-р сарын 6-нд өргөдөл гаргаж, 1965 оны 12-р сарын 21-нд олгож, хугацаа нь дууссан. Энэ хуудсан дахь зураг нь патентын өөрийнх нь зураг юм. **Яагаад ийм хурдан тархсан бэ.** Ултрачанга давтамжийн хөнгөлөлт нь зарцуулагдах материал, хатах хугацаа, уусгагч бодис зохицуулах шаардлага, эд ангид гурав дахь материал оруулах шаардлагагүй. Нэг мөчлөг нь секундын бутархай хугацаанд явагддаг тул хээрийн үйлдвэрлэлийн хурдтай шугамд тохирно, мөн эд ангийг хөргөсөн хэвээр үлдээдэг тул шууд гар дээр авч болно. Бараг бүх шурупгүй, хөнгөлөгдсөн хэрэглээний хайрцаг ийм аргаар холбогддог. **Энергийн чиглүүлэгч нь жинхэнэ шинэ бүтээл юм.** Хавтгай холбоост ултрачанга давтамж хэрэглэвэл бүх зүйл бага зэрэг халах боловч юу ч хөнгөлөгдөхгүй; 4-р алхам үүнийг тайлбарлана. Стрэйнийг жижиг хэвлэгдсэн гурвалжин дээр төвлөрүүлэх нь тараан халаах асуудлыг орон нутгийн хайлуулах асуудал болгон хувиргадаг — мөн үүнд ямар ч зардал гарахгүй, учир нь хэлбэрт нэг удаа хийгдсэн байдаг. **Энэ нь наалдамж шатлалтай хэрхэн холбогдох вэ.** Каталогийн наалдамжийн загварууд нь гуравдагч бодисоор *өөр* материалыг холбохтой холбоотой. Хөнгөлөлт нь эсрэг тохиолдол: ижил полимер, гуравдагч бодис байхгүй, холбоос нь эд ангиасаа ялгагдахгүй болдог. Хоёулаа боломжтой үед хөнгөлөлт хурд, бат бөх байдал, дахин боловсруулалтаараа давуу талтай; материал өөр байх үед, холбоос завсарыг битүүлэх шаардлагатай үед, эсвэл эд ангиудыг бие биедээ дарж болохгүй үед наалдамж илүү тохиромжтой. **Үнэнч хязгаарлалтууд.** Ултрачанга давтамжийн хөнгөлөлт нь **зөвхөн thermoplastic**-д зориулагдсан бөгөөд ихэвчлэн хоёр талд нь *ижил* полимер байх ёстой — өөр полимерууд бие биедээ нэвтрэн тархдаггүй. Энэ нь хэвлэх үед бүтээгдсэн холбоосын онцлог шаардлагатай тул эхнээс нь зохион бүтээх ёстой бөгөөд дараа нь нэмж болохгүй. Полипропилен, нейлон зэрэг хагас талст полимерууд нь ABS зэрэг аморф полимеруудаас хамаагүй хэцүү хөнгөлөгддөг, учир нь энерги нь холбоосыг шилжилтийн шилжилтийн температураас дээш өсгөхийн оронд талстуудыг хайлуулахад зарцуулагддаг. Мөн тоног төхөөрөмж нь хямд ч, аюулгүй ч биш, иймээс 3-р алхам байдаг.