Instalacja insertów w złożeniach plastikowych metodą termiczną lub ultradźwiękową

Dzięki szybszemu wprowadzaniu i krótszemu czasowi chłodzenia, instalacja ultradźwiękowa ma zazwyczaj krótszy cykl niż instalacja na gorąco podczas wciskania jednego insertu, który nie został podgrzany. Jednak temperatura urządzenia podgrzewającego insert będzie miała porównywalny czas instalacji jak urządzenie ultradźwiękowe. Ponadto podczas instalacji wielu insertów jednocześnie wciskanie na gorąco zapewnia szybszą przepustowość.

Krótki czas cyklu dla insertów o małych rozmiarach – Instalacja ultradźwiękowa jest ogólnie szybka w przypadku insertów (o średnicy zewnętrznej mniejszej niż 1/4”) i spowalnia wraz ze wzrostem ich rozmiaru.

Możliwość ponownego użycia – Maszyny ultradźwiękowe są często ponownie wykorzystywane lub przekształcane z pierwotnego procesu zgrzewania tworzyw sztucznych do instalacji insertów.

Wymienność – rozmiar i kształt końcówek można łatwo zmieniać, aby dopasować je do różnych rozmiarów insertów.

Niewystarczające stopienie

• Nieprawidłowe zamocowanie/zaciskanie elementów często prowadzi do tłoczenia insertu na zimno. Dzieje się tak w wyniku tłumienia, które dotyczy rozpraszania energii mechanicznej. Efekt tłumienia prowadzi do nieprawidłowego montażu, ponieważ energia mechaniczna nie jest zlokalizowana wokół insertu.
• Jeśli inserty są wciskane zbyt szybko, tworzywo sztuczne nie ma czasu na całkowite stopienie. Jest to powszechny problem podczas montażu ultradźwiękowego, który często powoduje wysokie napięcie i słabą retencję w tworzywie sztucznym, co może prowadzić do awarii części. Awaria może wystąpić podczas montażu, ale najgorszym scenariuszem jest awaria w terenie.
• Siły wibracyjne działające przez róg są trudne do kontrolowania i czasami elementy są wciskane do otworu jeszcze przed stopieniem. Uszkodzenie insertu lub plastikowego nośnika może być zatem bardzo poważne. Zaawansowane systemy sterowania mogą pomóc w rozwiązaniu tego problemu, ale mogą one prawie podwoić cenę maszyny do instalacji ultradźwiękowej.
• Nawet niewielkie odchylenia w rozmiarze insertu i/lub otworu mogą wystarczyć do niedostatecznego stopienia – nawet jeśli prędkość instalacji jest zmniejszona.

Cząsteczki metalu i opiłki – Cząsteczki metalu lub opiłki mogą pojawić się, gdy róg ultradźwiękowy wibruje w stosunku do insertu i odłamuje jego materiał.

Nadmierny hałas – Poważny problem z hałasem spowodowanym kontaktem metalu z metalem (róg ultradźwiękowy z insertem). Im większy insert, tym większy  hałas podczas instalacji.

Trudna instalacja wielu insertów jednocześnie – Instalacja wielu insertów jednocześnie jest bardzo kosztowna, jeśli nie niemożliwa.

Uszkodzenie insertu – Nieprawidłowa częstotliwość i/lub nieprawidłowa siła docisku mogą spowodować uszkodzenie insertu. W niektórych przypadkach sonda ultradźwiękowa może spowodować uszkodzenie gwintu insertu, co uniemożliwia montaż.

Inserty bez łba – W przypadku stosowania insertów bez łba należy zwrócić szczególną uwagę na zapewnienie prawidłowego styku między insertem a rogiem. W przeciwnym razie może dojść do uszkodzenia gwintu wewnętrznego.

Rogi ultradźwiękowe są drogie – Rogi ultradźwiękowe ulegają zużyciu, a ich wymiana jest bardzo kosztowna. Ich cena często przekracza 1000 dolarów.

Niezawodna i spójna – Niższe siły instalacyjne umożliwiają wsuwanie cienkościennych elementów, które zostałyby zniszczone przez urządzenie ultradźwiękowe. Dzięki spójnym i regulowanym wartościom temperatury, siły i głębokości, możliwe jest  zaprojektowanie insertu o przewidywalnych siłach  wyrwania i uszkodzeniu skrętnym dla danego zastosowania.

Cicha praca – Cicha praca eliminuje hałas związany z instalacją ultradźwiękową.

Bardziej ekonomiczne rozwiązanie – Maszyny do instalacji termicznej są o około 50% tańsze niż podobne urządzenia ultradźwiękowe, ponieważ są mniej skomplikowane i posiadają mniej komponentów. Instalacja termiczna polega na zastosowaniu podgrzewanej końcówki, a siła wciskania jest napędzana pneumatycznie z niewielką siłą, zwykle poniżej 50 funtów. Instalacja ultradźwiękowa wymaga elektronicznego źródła zasilania, timerów do sterowania cyklem, elektrycznego lub mechanicznego przetwornika energii oraz rogu ultradźwiękowego.

Łatwe wprowadzanie do głębokich szczelin – Dłuższe końcówki termiczne mogą być używane do wciskania w głębokie wnęki w elemencie, które byłyby niedostępne dla rogu ultradźwiękowego.

Wszechstronność

• Metoda instalacji termicznej jest niezwykle elastyczna. Aplikacje wymagające wielu insertów na wielu płaszczyznach można obsługiwać za pomocą maszyn z płytą termiczną. Prototypowanie lub aplikacje o małej objętości można realizować za pomocą ręcznej maszyny termicznej.
• Na tej samej maszynie można stosować szeroki zakres rozmiarów insertów poprzez wymianę końcówek termicznych.
• Można instalować  inserty – z głowicą lub bez.
• Moduły do instalacji termicznej mogą być wyposażone w podajniki wibracyjne, dzięki czemu operator nie musi fizycznie dotykać insertów podczas całego procesu instalacji. Inserty są umieszczane w podajniku wibracyjnym i przechodzą przez rurę podającą do chronionej komory grzewczej. Następnie operator umieszcza plastikową część  w urządzeniu mocującym i uruchamia maszynę.
  

  – Jest to bardzo ważne w przypadku bardzo małych insertów, które trudno jest oddzielić i zorientować.

Minimalna konserwacja – Maszyny termiczne wymagają rzadkiej konserwacji (o ile w ogóle). Koszty serwisu i części zamiennych są niskie, a zapasowe końcówki grzewcze kosztują około 55 USD.

Wyższa wydajność – Ogólnie rzecz biorąc, od instalacji termicznej można oczekiwać wyższej wydajności dzięki „przechodniemu ogrzewaniu” insertu. Pozwala to stopionemu tworzywu sztucznemu w pełni wpłynąć do wszystkich elementów mocujących. Wydajność insertów instalowanych ultradźwiękowo jest często niższa, ponieważ tworzywo sztuczne nie jest w stanie w pełni wpłynąć do elementów mocujących. Dzieje się tak z powodu minimalnego ogrzewania generowanego tylko w miejscu interferencji między insertem a elementem mocującym.

Dłuższy czas obróbki – Nieco dłuższy czas obróbki podczas instalacji termicznej jednego insertu (jeśli insert nie jest wstępnie podgrzany) jest równoważony wieloma zaletami w porównaniu z instalacją ultradźwiękową.

Elastyczność, spójność, wysoka wydajność i cena formowania na gorąco sprawiają, że jest to najlepszy wybór do instalacji insertów w tworzywach sztucznych w wielu zastosowaniach.

Aż 75% wydajności insertu wynika bezpośrednio z tego, jak dobrze został zamontowany, dlatego wszystkie czynniki mające wpływ na montaż muszą być dokładnie kontrolowane, aby zmaksymalizować wydajność. Ze względu na tak wiele różnych kombinacji typów insertów, rodzajów tworzyw sztucznych i wymagań dotyczących wydajności ( ), zaleca się, aby producenci współpracowali z ekspertami w dziedzinie mocowania i montażu. Właściwy dobór insertu i procesu montażu może być czynnikiem decydującym o powstaniu awarii części w terenie lub jej integralności przez cały okres eksploatacji złożenia.