Ультразвуковая сварка плёнок и нетканых материалов

Проходные аппараты для непрерывной сварки полимерных плёнок, спанбонда и синтетических тканей — герметично, быстро, без прожогов

20–40 кГц Частота колебаний
20–70 мкм Амплитуда

Проблемы и решения

Термическая сварка плёнок и нетканых материалов создаёт проблемы, которые мешают стабильному производству:

Термосварка прожигает плёнку насквозь при малейшем колебании температуры

Ультразвуковая сварка не греет материал снаружи — колебания генерируют тепло только в зоне шва. Прожог исключён

Многослойные плёнки расслаиваются после термошва

Ультразвук сваривает все слои одновременно за счёт вибрационного перемешивания расплава. Шов монолитный по всей толщине

Нетканый материал (спанбонд) тянется и деформируется при нагреве

Ультразвуковая сварка фиксирует шов без усадки и растяжения. Материал сохраняет исходные размеры и форму

Шов на синтетической ткани пропускает воду и пух

Ультразвуковая сварка формирует герметичный шов. Не нужна дополнительная проклейка лентой — соединение держит воду и наполнитель

Преимущества

Ультразвуковая сварка даёт производству измеримые преимущества перед термоконтактным методом:

  • Герметичный шов без проклейки

    Ультразвук сплавляет волокна в монолит. Шов не пропускает воду, воздух и наполнитель без дополнительной ленты.

  • Сварка на скорости до 30 м/мин

    Проходной метод: материал непрерывно подаётся под вращающийся ролик-сонотрод. Производительность сопоставима с термоконтактом.

  • Отсутствие прожогов

    Температура шва контролируется амплитудой колебаний, а не нагревом инструмента. Даже остановка линии не прожигает материал.

  • Сварка многослойных структур

    Один проход сваривает 2, 3, 5 и более слоёв. Ультразвук проникает через всю толщину пакета.

  • Экономия электроэнергии

    Потребление 0,5–3 кВт против 5–15 кВт у термоконтактных каландров. Нет затрат на разогрев и поддержание температуры валов.

  • Чистый процесс

    Нет дыма, запаха и выделения летучих веществ. Оператор работает без вытяжки и респиратора.

Области применения

Ультразвуковые аппараты работают на предприятиях четырёх ключевых отраслей:

  • Производство упаковки

    Сварка многослойных плёнок, пакетов, мешков, блистеров и гибкой упаковки для пищевой и фармацевтической продукции.

  • Средства индивидуальной защиты

    Сварка спанбонда, мельтблауна и ламинированных нетканых материалов для масок, комбинезонов и бахил.

  • Текстильная промышленность

    Герметизация швов на синтетических тканях: спецодежда, туристическое снаряжение, чехлы, тенты.

  • Производство фильтров

    Сварка фильтровальных нетканых материалов: воздушные, масляные, топливные и водяные фильтры.

Как работает ультразвуковая сварка плёнок

Ультразвуковой сварочный аппарат для плёнок работает по проходному принципу. Материал подаётся между вращающимся стальным роликом (опора) и колеблющимся сонотродом (рабочий инструмент). Сонотрод колеблется с частотой 20–30 кГц перпендикулярно поверхности плёнки, создавая трение в зоне контакта.

Колебания генерируют тепло непосредственно внутри материала — никакого внешнего нагрева. Плёнка или нетканый материал разогревается до пластического состояния, слои сплавляются друг с другом, формируя монолитный шов. После прохождения зоны сварки материал мгновенно остывает и затвердевает. Шов готов — герметичный, прочный, без усадки.

Сравнение с термоконтактной сваркой

Параметр Ультразвуковая сварка Термоконтактная сварка
Принцип нагрева Трение внутри материала Нагретый вал (внешний нагрев)
Время выхода на режим 0 с (мгновенно) 10–30 мин (прогрев вала)
Риск прожога при остановке Отсутствует Высокий
Энергопотребление 0,5–3 кВт 5–15 кВт
Сварка многослойных пакетов Да (до 10 слоёв) Ограничена (тепло не доходит)
Регулировка ширины шва Сменой ролика Температурным профилем

Ультразвук выигрывает по всем параметрам, где важны скорость переналадки, энергоэффективность и отсутствие брака при остановках линии.

Рекомендуемое оборудование

Проходные аппараты с шириной шва от 2 до 30 мм. Частота 20 или 30 кГц подбирается под материал. Опорный вал может быть стальным или с эластичным покрытием для рельефного шва. Ручные модели — для старта и ремонта, стационарные — для непрерывных линий.

Ультразвуковой технологический аппарат серии «Гиминей-ультра»
Модель АУС-0,1/27-ОМА
Шовно-шаговое соединение листовых термопластичных материалов (например, конвейерной ленты, синтетических тканей и т.д.).
450 000 ₽
Ультразвуковой технологический аппарат серии «Гиминей-ультра»
Модель АУС-0,4/22-ОМЛн
Шовно-шаговое (в виде заклепки декоративной формы) соединение листовых термопластичных материалов (например, конвейерной ленты, ленты пометоудаления …
250 000 ₽
Ультразвуковой технологический аппарат серии «Гиминей-ультра»
Модель АУС-0,4/36-ОМ
Шовно-шаговое (плоский широкий шов - ЕВРОШОВ) соединение пленочных термопластичных материалов (например, полимерные пленки для упаковки пищевых проду…
600 000 ₽
Ультразвуковой технологический аппарат серии «Гиминей-ультра»
Модель АУС-1/22-ОМ
Сварка изделий из термопластичных материалов методами непрерывной и шаговой сварки.
325 000 ₽
Ультразвуковой технологический аппарат серии «Гиминей-Ш»
Модель АУС-3/22-ОШ-220
Изготовление медицинских масок, герметизация полимерной упаковки для сыпучих и жидких продуктов широким швом (от 5 до 20 мм), а так же сварка и герме…
450 000 ₽
Ультразвуковой технологический аппарат серии «Гиминей-Ш»
Модель АУС-3/22-ОШ-320
Изготовление георешетки, упаковка сыпучих и жидких продуктов в мешки из полимерных материалов, а так же сварка и герметизация различных изделий из ли…
750 000 ₽

Научные материалы

Монографии, публикации, патенты, лекии и результаты научно-исследовательских работ по данной технологии.

Часто задаваемые вопросы

Ответы на частые вопросы технологов и инженеров при выборе оборудования для сварки плёнок:

Какие плёнки и ткани сваривает ультразвуковой аппарат?
Полиэтилен, полипропилен, ПВХ, ПЭТ, полиуретан, полиамид, спанбонд, мельтблаун, ламинированные нетканые материалы, синтетические ткани с содержанием термопластов от 20%. Натуральные ткани без синтетики не свариваются.
Какая максимальная ширина сварного шва?
Ширина шва определяется шириной ролика-сонотрода: от 2 до 30 мм. Возможна параллельная установка нескольких роликов для получения широкого шва или нескольких параллельных швов за один проход.
Какова производительность при сварке плёнок?
Скорость подачи — от 1 до 30 м/мин в зависимости от материала и числа слоёв. Для однослойной плёнки 50 мкм — до 30 м/мин, для пакета из 5 слоёв спанбонда — 5–15 м/мин. Конкретную скорость определяем под материал.
Чем ультразвуковая сварка плёнок лучше термоконтактной?
Термоконтакт греет материал внешним теплом — инерция нагрева, риск прожога, высокое энергопотребление (5–15 кВт). Ультразвук генерирует тепло внутри материала за счёт трения — мгновенный старт и остановка, отсутствие прожога, потребление 0,5–3 кВт. При остановке линии термовал прожигает материал, ультразвуковой ролик — нет.
Какое обслуживание требуется аппарату?
Плановая замена подшипников ролика раз в 1–2 года, замена сонотрода при износе (ресурс — несколько миллионов метров шва). Смазка направляющих по регламенту станка. Генератор и преобразователь — необслуживаемые, наработка на отказ 15 000–20 000 часов.
Нужна ли переналадка при смене материала?
Да, при смене материала или числа слоёв требуется корректировка амплитуды и усилия прижима. Настройка занимает 5–15 минут. Аппарат сохраняет до 100 рецептов — переход на ранее отработанный материал выполняется нажатием кнопки.

Ультразвуковая сварка плёнок и нетканых материалов: оборудование для непрерывного производства

Герметичная, прочная сварка тонких и многослойных полимерных материалов — задача, которую ежедневно решают производители упаковки, средств гигиены, медицинских изделий, спецодежды и фильтров. Термоконтактная сварка нагретым валом — традиционный метод, который создаёт риск прожога, требует длительного прогрева и потребляет много энергии. Ультразвуковая сварка предлагает альтернативу, лишённую этих недостатков.

Принцип действия

Ультразвуковой проходной аппарат состоит из генератора, преобразователя и сварочного узла с вращающимся роликом-сонотродом. Материал пропускается между опорным валом и колеблющимся сонотродом. Высокочастотные колебания создают трение внутри материала — тепло выделяется непосредственно в зоне шва, а не передаётся от нагретого инструмента. Это принципиальное отличие исключает прожоги и перегрев.

Преимущества ультразвуковой сварки плёнок

  • Герметичность без проклейки: шов сплавлен в монолит, не пропускает воду, воздух, пух и наполнители.
  • Высокая скорость: до 30 м/мин в зависимости от материала и числа слоёв.
  • Отсутствие прожогов: даже при аварийной остановке линии материал не портится.
  • Сварка многослойных структур: до 10 слоёв за один проход.
  • Энергоэффективность: потребление 0,5–3 кВт против 5–15 кВт у термоконтакта.
  • Чистый процесс: без дыма, запаха и выделения вредных веществ.

Материалы и отрасли

  • Упаковка: полиэтилен, полипропилен, ПЭТ, многослойные и ламинированные плёнки.
  • Средства защиты: спанбонд, мельтблаун, ламинированные нетканые материалы для масок и комбинезонов.
  • Текстиль: синтетические ткани с содержанием термопластов — спецодежда, снаряжение, тенты.
  • Фильтры: фильтровальные нетканые материалы для воздуха, масла и топлива.

Как заказать оборудование

Срок поставки — 3–6 недель в зависимости от сложности оснастки. Пришлите образец материала и параметры шва (ширина, количество слоёв) — мы подберём аппарат, рассчитаем скорость сварки и подготовим коммерческое предложение. Гарантия 12 месяцев, сервис по РФ.

Нужна консультация по подбору оборудования?

Наши инженеры помогут подобрать оптимальное решение для ваших технологических задач. Получите бесплатную консультацию и расчет стоимости.