Question

CHARATERISTICS OF THERMO PLASTIC FIBRE

Answer 1

I'll tell u later as my phone has 1% battery

Answer 2

 

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

Basic Principles

The basic principle of ultrasonic assembly involves conversionof high-frequency electrical energy to high-frequency me-chanical energy in the form of reciprocating vertical motion,which, when applied to a thermoplastic, can generate frictionalheat at the plastic/plastic or plastic/metal interface. In ultra-sonic welding, this frictional heat melts the plastic, allowingthe two surfaces to fuse together; in ultrasonic staking, form-ing or insertion, the controlled flow of the molten plastic is usedto capture or retain another component in place (staking/form-ing) or encapsulate a metal insert (insertion).Thermoplastics can be ultrasonically assembled because theymelt within a specific temperature range, whereas thermoset-ting materials, which degrade when heated are unsuitable forultrasonic assembly.Weldability of any thermoplastic depends on its stiffness ormodulus of elasticity, density, coefficient of friction, thermalconductivity, specific heat and Tmor Tg.Rigid plastics exhibit excellent welding properties becausethey readily transmit vibratory energy. Soft plastics, having alow modulus of elasticity, attenuate the ultrasonic vibrations,and as such are more difficult to weld. In staking, forming orspot welding, the opposite is true. Generally, the softer theplastic, the easier it is to stake, form or spot weld.

Resins

Resins are classified as amorphous or crystalline.Ultrasonic energy is easily transmitted through amorphousresins and as such, these resins lend themselves readily to ul-trasonic welding. Amorphous resins are characterized by ran-dom molecular arrangements, and a broad meltingtemperature range that allows the material to soften graduallybefore melting and flow without prematurely solidifying.Because the molecular structure in the crystalline resins at-tenuate a great amount of energy, crystalline resins do notreadily transmit ultrasonic energy, and they require higher en-ergy levels than amorphous resins. These resins are charac-terized by a high, sharply defined melting point that causesmelting and resolidification to occur rapidly. For these reasons,when welding crystalline resins, higher amplitude and energylevels should be used, and special consideration should begiven to joint design.

Near-Field / Far-Field Welding

Before discussing welding characteristics, the difference be-tween near-field and far-field welding must be understood.Near-field welding refers to welding a joint located 1/4 inch(6 mm) or less from the area of horn contact; while far-fieldwelding refers to welding a joint located more that 1/4 inch(6 mm) from the horn contact area. The greater the distancefrom the point of horn contact to the joint, the more difficult itwill be for the vibration to travel through the material, and forthe welding process to take place.The differential, if any, in the melt temperature of the materialsbeing welded should not exceed 30 degrees F (17 degrees C),and the materials’ molecular structure should be compatible;i.e.: blends, alloys, copolymers, and terpolymers. Moisturecontent, mold release agents, lubricants, plasticizers, fillers,reinforcing agents, regrinds, pigments, flame retardants, andresin grade are all variables that can influence weldability.

 Variables Influencing Weldability 

The moisture content of parts molded from resins that are hy-groscopic (moisture absorbent) can be problematical. Nylon(and to a lesser degree polycarbonate and polysulfone) pres-ent most of the problem, and parts molded in these resinsshould be stored in sealed polyethylene bags with an appro-priate dessicant immediately after molding. If moist parts arewelded, the escaping vapors may cause voids and fissures inthe molten material resulting in a weld of poor integrity.Mold release agents such as zinc stearate, aluminum stearate,fluorocarbons and silicones are not compatible with ultrasonicwelding. If it is necessary to use a mold release agent, thepaintable/printable grades that permit painting and silk screen-ing should be considered. Other release agents should be re-moved with either TF Freon for crystalline resins or a 50/50solution of water and liquid detergent.Lubricants, whether waxes, stearates or fatty esters, reduceintermolecular friction within the polymer and inhibit the ultra-sonic assembly process. However, since they are generally dis-persed internally, their effect is usually negligible.Plasticizers, which usually impart flexibility and softness to aresin can interfere with a resin’s ability to transmit vibratoryenergy. FDA-approved plasticizers do not present as much ofa problem as metallic plasticizers, but experimentation is recommended.