Lisování za tepla vs. ultrazvuková instalace vložek do plastových sestav

Díky rychlejšímu vkládání a kratší době chlazení má ultrazvuková instalace obvykle kratší dobu cyklu než instalace tepelná, pokud se instaluje jedna nepředehřátá vložka. Tepelná zařízení, která vložku předehřívají, však dosahují srovnatelných časů instalace jako zařízení ultrazvuková. Navíc při současné instalaci více vložek najednou nabízí tepelná instalace vyšší propustnost (výrobní kapacitu).

Krátká doba cyklu u malých vložek – Ultrazvuková instalace je obecně rychlá u menších vložek (s vnějším průměrem pod 6 mm) se zvětšující se velikostí vložky však dochází k jejímu zpomalení.

Možnost přenastavení – Ultrazvukové stroje lze často využít pro jiné účely nebo je přenastavit z původního procesu svařování plastů na instalaci vložek.

Zaměnitelnost – Velikosti a tvary rohů lze snadno měnit podle různých velikostí vložek.

Nedostatečné natavení

• Špatné upevnění komponentů v přípravku často vede k zalisování vložky za studena. K tomu dochází v důsledku tlumení, což je rozptyl mechanické energie. Efekt tlumení vede k nekvalitní instalaci, protože mechanická energie není lokalizována v bezprostředním okolí vložky.

• Při příliš rychlém zavádění vložek nemá plast dostatek času na úplné roztavení. To je běžný problém u ultrazvukové instalace, který často způsobuje vysoké vnitřní pnutí a špatné ukotvení v plastu, což může vést k selhání dílu. K selhání může dojít již během instalace, ale nejhorším scénářem je situace, kdy k němu dojde až v provozu.

• Vibrační síly působící přes roh se obtížně regulují a někdy jsou komponenty vtlačeny do otvoru dříve, než vůbec dojde k roztavení plastu. Poškození vložky nebo plastového dílu pak může být značné. Ačkoliv sofistikované řídicí systémy mohou tento problém pomoci vyřešit, dokážou cenu již tak drahého ultrazvukového stroje téměř zdvojnásobit.

• I nepatrné odchylky v rozměrech vložky nebo otvoru mohou stačit k tomu, aby způsobily nedostatečné roztavení plastu – a to i v případě, že se rychlost zavádění sníží.

Kovové částice a vločky – Kovové částice a vločky se mohou objevit v důsledku vibrací rohu proti vložce, které způsobují odštěpování materiálu vložky.

Nadměrný hluk – Značný problém s hlučností způsobený kontaktem kovu s kovem (rohu s vložkou). Čím větší je vložka, tím hlasitější je hluk během instalace.

Obtížná instalace více vložek současně – Instalovat více vložek najednou je velmi nákladné, ne-li nemožné.

Poškození vložky – Nesprávná frekvence a/nebo nesprávná přítlačná síla mohou způsobit poškození vložky. V některých případech může roh poškodit závity vložky, což má za následek nemožnost následné instalace šroubu.

Vložky bez hlavy – Při použití vložek bez hlavy je třeba dbát zvýšené opatrnosti, aby byla zajištěna správná kontaktní plocha mezi vložkou a rohem. V opačném případě pravděpodobně dojde k poškození vnitřních závitů.

Ultrazvukové rohy jsou drahé – Rohy podléhají opotřebení a jejich výměna je velmi nákladná. Je běžné, že cena přesahuje 1 000 EUR.

Spolehlivost a konzistence – Nižší instalační síly umožňují vkládání do tenkostěnných dílů, které by ultrazvukové zařízení zničilo. Díky konzistentní a nastavitelné teplotě, síle a hloubce lze pro danou aplikaci navrhnout instalovanou vložku s předvídatelnými silami při vytažení a kroutícím momentu.

Tichý provoz – Tichý provoz eliminuje hluk spojený s ultrazvukovou instalací.

Úspora - Zařízení pro instalaci za tepla jsou přibližně o 50 % levnější než podobná ultrazvuková zařízení, protože jsou méně složitá a nevyžadují tolik komponentů. Instalace za tepla spočívá v použití vyhřívaného hrotu a zaváděcí síla je vyvozována pneumaticky malou silou, obvykle pod 220 N (50 liber). Ultrazvuková instalace vyžaduje elektronický napájecí zdroj, časovače pro řízení cyklů, elektrický nebo mechanický převodník energie a ultrazvukový roh.

Snadné zasunutí do hlubokých vybrání – Delší tepelné hroty lze použít pro zavedení do hlubokých vybrání, jež by byla pro ultrazvukový roh nedostupná.

Univerzálnost

• Způsob tepelné instalace je velmi variabilní. Aplikace, které vyžadují více vložek ve více rovinách, lze řešit pomocí tepelných lisů s beranem. Prototypy nebo malosériové aplikace lze řešit pomocí ručních tepelných lisů.
• Výměnou tepelných hrotů lze na jednom stroji používat širokou škálu velikostí vložek.
• Lze instalovat jakoukoli vložku – s hlavou nebo bez hlavy.
• Přístroje na vkládání vložek za tepla mohou být vybaveny vibračními podavači, takže obsluha se během celého procesu instalace nemusí vložky fyzicky dotýkat. Vložky se jednoduše vloží do vibračního podavače a přes podávací trubku se vsunou do řízené ohřívací komory. Obsluha pak vloží plastový výlisek do přípravku a aktivuje stroj pro instalaci vložky.

– To je velmi důležité u velmi malých vložek, které se obtížně odebírají a orientují.

Minimální údržba – Tepelné stroje potřebují údržbu jen zřídka (pokud vůbec). Náhradní tepelné hroty, údržba a náhradní díly jsou ve srovnání s náklady na ultrazvukové zařízení levné.

Vyšší výkon - Obecně lze od tepelné instalace očekávat vyšší výkon díky „průběžnému ohřevu“ vložky. To umožňuje, aby roztavený plast plně zatekl do všech retenčních prvků. Výkonnost vložek, které jsou instalovány ultrazvukem, je často nižší, protože plast není schopen plně zatéct do retenčních prvků. K tomu dochází kvůli minimálnímu zahřívání, které vzniká pouze v místě přesahu mezi vložkou a hostitelským materiálem.

Mírně delší doba procesu při instalaci jedné vložky za tepla (pokud není vložka předehřátá) je vyvážena mnoha výhodami oproti ultrazvukové instalaci.

Díky flexibilitě, konzistenci, vysokému výkonu a ceně je instalace za tepla nejlepší volbou instalace vložek do plastů pro mnoho aplikací.

Až 75 % funkčních vlastností vložky je přímým výsledkem kvality její instalace. Proto musí být všechny faktory ovlivňující instalaci pečlivě kontrolovány, aby se maximalizoval výkon spoje. Vzhledem k tolika různým kombinacím typů vložek, druhů plastů a požadavků na výkon se výrobcům doporučuje spolupracovat s odborníky v oboru spojování a montáže. Správná volba vložky a instalačního procesu může znamenat rozdíl mezi selháním dílu v provozu a integritou součásti po celou dobu její plánované životnosti.