Электромагнитное индукционное сварочное устройство для соединения композитных материалов и способ относительного соединения - RU2019141412A
Код документа: RU2019141412A
Формула
1. Портативное электромагнитное индукционное сварочное устройство (1) для соединения лент (2) клеящих материалов в электропроводящих композитных материалах с полимерной матрицей, включающее
- основание (3), обращенное к рабочей поверхности (4), выполненной с возможностью приема указанных лент (2) клеящего материала, подлежащих соединению, или, образованной по меньшей мере одной лентой (2) клеящего материала, расположенной для приема одной или нескольких других лент (2) клеящих материалов;
- рабочую головку (5), установленную с возможностью приема одной ленты (2) клеящего материала за раз и выполненную подвижной относительно указанного основания (3) вдоль по меньшей мере первой линии (L1) перемещения, параллельно указанной рабочей поверхности (4) для растягивания принятой ленты (2) клеящего материала на рабочей поверхности (4);
- моторизованный рычаг (6), соединяющий указанную рабочую головку (5) с указанным основанием (3) и выполненный с возможностью выборочной активации, для придания перемещения рабочей головке (5) параллельно указанной первой линии (L1) перемещения, а также параллельно по меньшей мере второй линии (L2) перемещения, поперечной линии (L1) перемещения и параллельной указанной рабочей поверхности (4); и
- средство (8) подачи, выполненное с возможностью выборочной активации для подачи одной ленты (2) клеящего материла за раз в указанную рабочую головку (5) и соединенное с рабочей головкой (5);
при этом указанная рабочая головка (5) содержит:
- по меньшей мере один позиционирующий ролик (9), принимающий одну ленту (2) клеящего материала за раз из указанного средства (8) подачи;
- по меньшей мере один прижимной ролик (10), разнесенный от и выровненный с указанным позиционирующим роликом (9) вдоль первой линии (L1) перемещения; и
- по меньшей мере один индуктор (11), вставленный между указанным позиционирующим роликом (9) и указанным прижимным роликом (10) со ссылкой на указанную первую линию (L1) перемещения, и выборочно запитываемый при использовании для создания электромагнитного поля, подходящего для индукции паразитных электрических токов в указанных лентах (2) с перекрывающимися клеящими материалами, с тем, чтобы за счет эффекта Джоуля получать локальное сплавление полимерных матриц при контакте друг с другом лент (2) клеящих материалов.
2. Устройство по п. 1, в котором указанный моторизованный рычаг (6) содержит:
- ползун (15), соединенный с возможностью перемещения с указанным основанием (3) параллельно первому горизонтальному направлению (X), в свою очередь, параллельному указанной рабочей поверхности (4); и
- элемент (16) сочленения, имеющий первый концевой участок (17), шарнирно прикрепленный к указанному ползуну (15) вокруг первой оси (A), параллельной указанному первому направлению (X), и второй концевой участок (18), шарнирно прикрепленный к указанной рабочей головке (5) вокруг второй оси (B), параллельной первой оси (А) и в указанном первом направлении (X).
3. Устройство по п. 2, в котором указанный ползун (15) содержит опорный участок (20), соединенный с возможностью скольжения вдоль указанного первого направления (X) с направляющим элементом (21) указанного основания (3), и подвижный участок (22), соединенный с указанным опорным участком (20) с возможностью поворота вокруг третьей вертикальной оси (С), ортогональной указанным первой и второй осям (A, B) и указанному первому направлению (Х).
4. Устройство по п. 2 или 3, в котором указанный элемент (16) сочленения содержит первый соединительный элемент (23), образованный указанным первым концевым участком (17), и второй соединительный элемент (24), образованный указанным вторым концевым участком (18); при этом указанные первый и второй соединительные элементы (23, 24) шарнирно прикреплены друг к другу вокруг четвертой оси (D), параллельной указанным первой и второй осям (A, B) и на их параллельных концевых участках (25, 26) соответственно напротив указанных первого и второго концевых участков (17, 18).
5. Устройство по п. 4, в котором указанный второй соединительный элемент (24) содержит первый рычаг (27), шарнирно прикрепленный к первому соединительному элементу (23) вокруг указанной четвертой оси (D), и второй рычаг (28), шарнирно прикрепленный к указанной рабочей головке (5) вокруг указанной второй оси (B), при этом указанные первый и второй рычаги (27, 28) шарнирно прикреплены друг к другу вокруг пятой оси (E), перпендикулярной указанным первой, второй и четвертой осям (A, B, D).
6. Устройство по любому из пп. 2-5, в котором указанная рабочая головка (5) также соединена с указанным вторым концевым участком (18) указанного элемента (16) сочленения вокруг шестой оси (F), поперечной указанной рабочей поверхности (4), ортогональной указанным первой и второй осям (A, B) и проходящей через рабочую головку (5).
7. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором указанная рабочая головка (5) содержит каретку (12), расположенную с указанными позиционирующим и прижимным роликами (9, 10) и скользящую по указанной рабочей поверхности (4).
8. Устройство по п. 7, в котором указанный индуктор (11) расположен в гнезде (13), проходящем через указанную каретку (12), и выступающем из него, для взаимодействия с лентами (2) клеящих материалов, подлежащих соединению.
9. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором указанное средство (8) подачи содержит гибкий трубопровод (30), продолжающийся вокруг указанного моторизованного рычага (6), и внутренние опорные направляющие средства (31) для направления ленты (2) клеящего материала для подачи в указанную рабочую головку (5), при этом расположенный дальше по ходу конец (32) указанного трубопровода (30) прикреплен к указанной рабочей головке (5) в положении, смежном с указанным позиционирующим роликом (9).
10. Способ соединения лент (2) клеящих материалов в электропроводящих композитных материалах с полимерными матрицами посредством сварочного устройства (1) по любому из предыдущих пунктов, при этом указанный способ включает:
- этап, на котором подают одну ленту (2) клеящего материала за раз к указанной рабочей головке (5);
- этап, на котором перемещают указанную рабочую головку (5) параллельно указанным первой и второй линиям (L1, L2) перемещения вдоль указанной рабочей поверхности (4);
- этап, на котором растягивают посредством указанного позиционирующего ролика (9) ленту (2) клеящего материала, принятую из рабочей головки (5) по меньшей мере на одну уже позиционированную ленту (2) клеящего материала;
- этап, на котором питают указанный индуктор (11) для создания электромагнитного поля, подходящего для индукции паразитных электрических токов в указанных перекрывающихся лентах (2) клеящих материалов, для получения за счет эффекта Джоуля локального сплавления полимерных матриц контактирующих друг с другом лент (2) клеящих материалов; и
- этап, на котором после указанного этапа питания, прессуют перекрывающиеся ленты (2) клеящих материалов посредством указанного прижимного ролика (10).
