עושים סדר: חברת SU-PAD מספרת על מגוון השיטות לחיבור פלסטיק

וובינר שערכה החברה סיפק הצצה לשיטות ריתוך מגוונות, כגון ריתוך אולטרסוני, לייזר, ויברציוני ועם פלטה חמה. אילו חסרונות ויתרונות יש לכל שיטה ומה היישומים השונים? 

כשמדברים על ריתוך חלקי פלסטיק, רבים מכם בוודאי חושבים על ריתוך אולטרסוני או לייזר. אולם המציאות רחבה בהרבה. וובינר מרתק בהובלת מומחים מחברת SU-PAD דן לאחרונה במגוון הרחב של הטכנולוגיות הקיימות לחיבור חלקי פלסטיק. 

שיטות חיבור מסורתיות 

כשחושבים על פלסטיק, חיבור מכני הוא לא הדבר הראשון שעולה לנו ראש. אם זאת כולנו, בלי יוצא מן הכלל, מכירים את העולם. הורים עם ילדים ודאי מכירים את צליל הקלאק של שיטת ה-Snap-fit, באבני לגו למשל, שיטה פשוטה אך לא עמידה בעומס. גם הברגה או סמרור (Staking) מוכרות לנו כיעילות במיוחד מהבית, אך הן עלולות להתאים פחות ליישומים תעשייתיים מסוימים בשל הזמן הנדרש להרכבה והקושי בפירוק של סמרור. 

דבקים הוא פתרון נוסף אסתטי ונוח, אך הוא מחייב לעיתים הכנה וניקוי של פני השטח. ההרכב הכימי של דבקים עלול להכיל חומרים מסוכנים, המזיקים לבריאות ולסביבה ודורשים היתר רעלים. פתרונות כגון Overmolding ו-Insert Molding מצוינים ליישומים מסוימים, אך הם פתרון יקר, הדורש דיוק גבוה ותכנון מקדים. 

ריתוך אולטרסוני באיכות גרמנית עם Hermann Ultrasonic 

הריתוך האולטרסוני נפוץ במיוחד בתעשייה, וידוע בקצב עבודה גבוה ותוצאות מהירות, אך גם אחידות ועמידות. SU-PAD מייצגת את חברת Hermann Ultrasonic הגרמנית, מהטובות בתחום. הריתוך האולטרסוני מתאים במיוחד לחיבור חלקי פלסטיק מוזרקים, אך לא רק. 

הוא שימושי גם עבור סמרור אולטרסוני, שבו מבצעים דפורמציה לפינים העשויים מפלסטיק על מנת לייצר אחיזה מכאנית בחומרים שאינם עשויים מאותו חומר הגלם, כגון מתכת, על מנת להחזיק אותם במקום. טכניקה דומה היא הכיפוף (Swaging) האולטרסוני, בו מתיכים את הפלסטיק מסביב לפילטרים, אלסטומרים או מתכות על מנת להחזיק אותם במקום באופן שבו הפלסטיק לא יחזור לצורתו המקורית. בהטבעה (Embedding) אולטרסוניות לעומת זאת מתיכים פלסטיק על מנת לשקע ממברנות או פילטרים העשויים שתי וערב ולייצר אחיזה מכאנית. ריתוך אולטרסוני מאפשר גם להחדיר אינסרטים לפלסטיק בתהליך חזרתי ויציב, שהוא מהיר מאד בהשוואה להחדרה בחום.  

ריתוך בלייזר עם חברת LEISTER 

ריתוך לייזר היא שיטה נפוצה לא פחות. חברת SU-PAD מייצגת כבר שנים בתחום את LEISTER, חברה שווייצרית איכותית מובילה. האפליקציות הנפוצות ביותר הן לחלקים המובילים נוזלים וגזים, בהם נדרש ריתוך הרמטי, אטום ואסתטי, כמו בתעשייה הרפואית, מיקרופלואידיקה, תעשיית הרכב, והתעופה. הלחמות שכאלה דורשות בדיקות אטימה מדויקות, העוקבות אחר שינויים קטנים בלחץ או בזרימת הגז או הנוזל בחלק. אחת החברות בתחום היא CTS האמריקאית, שפעילה בו כבר למעלה מארבעים שנה. 

ריתוך לייזר גם מועדף למארזים של רכיבים אלקטרוניים, כמו חיישנים ומעגלים חשמליים, מכיוון שאינו מחמם את הסביבה ומזיק לרכיבים הרגישים לטמפרטורה. כמו כן, הוא מאפשר גמישות עיצובית, במיוחד עבור צורות מורכבות. לשיטה מינימום מאמצים מכניים העלולים להפריע לחיישנים רגישים. 

גם יריעות פלסטיק יכולות לעבור ריתוך בלייזר. לרוב מקובל להשתמש בהלחמה באמצעות פלטה חמה או גלי רדיו, אך ללייזר יתרונות רבים, במיוחד כאשר נדרש דיוק גבוה בחיבור היריעות ובעבודה עם יריעות דקות מאוד. 

פתרונות ייחודיים לריתוך בלייזר 

שיטה הייחודית לחברת LEISTER בתחום הריתוך בלייזר היא ה-Globo Welding, העוזרת להתמודד עם חלקים תלת מימדיים עם גבהים ופוקוס משתנה. קצה כלי הריתוך עשוי מכיפה עגולה מזכוכית, אשר מייצר לחץ על החלק וממקד את הלייזר לאותה הנקודה. החברה מספקת גם פתרונות לשיטות ריתוך שונות בלייזר, כגון: Contour Welding, Radial Welding, Simultaneous Welding, Quasi Simultaneous Welding, ו-Mask Welding. 

חברת SU-PAD מציעה בנוסף פתרונות ייחודיים לריתוך בלייזר של חלקים שקופים. חברת LEISTER פיתחה פתרון המשתמש באורך גל של 2 מיקרון על מנת לייצר חימום נפחי בממשק של חלקים שקופים. פתרון נוסף הוא של חברת Clearweld, שמייצרת תוסף הניתן למריחה על החלקים עם טוש, או ריסוס. הטמעה בחומר הגלם אפשרית אך נותנת גוון ירקרק לחומר. 

ריתוך בפלטה חמה 

שיטות אלו מתווספות לשיטות הפחות נפוצות בארץ, אך לא פחות שימושיות. חברת SU-PAD יודעת לתת מענה לריתוך באמצעות פלטה חמה. בשיטה זו מצמידים את חלקי הפלסטיק לפלטה חמה, בה נוצר חום באמצעות הולכה חשמלית. לאחר התכת האזורים, מסירים את הפלטה, כך שהחלקים מוצמדים יחד עד שנוצר החיבור.  

הריתוך שנוצר בין החלקים הוא חזק, עמיד ומתאים גם לפולימרים תרמופלסטיים רבים, כולל אלה שקשה לחברם בשיטות אחרות. בנוסף, ההדירות גבוהה ומתאימה לנפחי עבודה גבוהים. אם זאת, שימוש בשיטה זו יקר ומצריך זמני מחזור ארוכים, ופחות מתאים לייצור בקצב גבוה. בנוסף, השיטה מצריכה תכנון מקדים של גיאומטריית החלק על מנת להבטיח חיבור טוב ואחיד, וצריכת האנרגיה גבוהה במיוחד. השיטה מתאימה במיוחד לייצור סיפונים, חלקי צמרות, מכלים גדולים, מניפולדים וחלקים טכניים שונים. 

ריתוך ויברציוני 

ריתוך ויברציוני הוא שיטה בה מתבצעת הרעדה בתדירות גבוהה של חלק אחד, כאשר החלק השני מוחזק בצורה נייחת. החיכוך בין החלקים יוצר חום אשר מתיך את הפלסטיק ויוצר את החיבור. שיטה זו נחשבת לשיטה משלימה של ריתוך אולטראסוני, בעזרתה ניתן  לעתים לגשר על מגבלות הטכנולוגיה, ולעבוד עם מוצרים גדולים יותר, חומרי גלם שונים וגיאומטריות מורכבות. שיטת ריתוך זו נפוצה בעיקר בתעשיות הרכב, הרפואה ומוצרי הצריכה השונים.