超声波焊接线设计
超声波焊接机之超声波熔线设计
接面避免溢出的机构设计A
上图例接面设计为一般方法气水密性不佳壁厚w=1～2mm时内侧接触的宽度宜 x=w／2接合面的间隙t因接合面全体长度而异通常t=0.2～0.5mm。
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接面避免溢出的机构设计B
上图例为适合壁厚薄的设计，w=1mm时，箭头部份溢出，为防止外侧 部份鼓胀，采用x=w／3取t=0.3～0.5mmm。
剪力型接面設計焊接深度
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剪力型式接面设计
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沟槽型1.5MM
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沟槽型2.0MM
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沟槽型3.0MM
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沟槽型式接面设计
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超声波塑料避免接面溢出的机构设计 超声波塑料焊接的塑料接面机构设计， 影响焊接的强度、焊接部的美观、焊接加工的 精度、水气密性。因此须依塑料的材质，适当 的决定接面设计的型式，在传导焊接的特性上， 嵌合形状极为重要。下列为避免加工物外部及 内部溢出的各种接面设计范例，配合超声波焊 接的焊接时间、振幅、压力的调节，能达到焊 接迅速美观强固的最佳效果。
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阶梯型壁厚1.5MM
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远近场焊接─压着面的决定
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远近场焊接─塑料材质接面距
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阶梯型式接面设计
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解决不易焊接的塑料材质─剪力型接面设计
半结晶性塑料材质的分子结构在固态时呈弹簧狀，其内部会吸 收一部分的高频机械振动能量，这使超声波能量难以传导至焊接面， 因此这類塑料的焊接通常需要高振幅。熔点范围狭小的结果是必须 利用高功率的超声波(高熔解热)以破坏结晶结构，使材料流动。一 旦熔化的材料流出加热区域后，只要温度些微下降即快速固化。因 为这种特性, 以期达到满意的焊接效果，所以需要采用特殊的导能 点接面设计。 半结晶性塑料 聚乙烯〈PE〉、聚丙烯〈PP〉、聚氯乙烯〈PVC〉 聚酰胺〈PA or Nylon〉、聚脂〈PET〉、、、。
超声波焊接线的设计规范
超声波焊接线设计熔接前熔接后凹凸槽型设计阶梯形设计汽车后灯片阶梯形水气密设计适用于反光接面以角度为导熔点设计以便渐进熔接★熔接良好可以结合不易熔接两烯晴双烯苯乙烯缩醛树脂压克力纤维素ABS和P.C合成物压克力和PVC合金聚亚苯氧化物尼龙聚碳酸脂PC聚乙烯PE聚丙烯PP聚苯乙烯PS聚讽聚氯乙烯苯乙烯丙烯晴聚脂树脂聚丙烯晴奥龙ABS★★★ACETAL★ACRYLICS★★CELLULOSICS★CYCOLOY-800★★★CYCOVIN★KYDEX★NOROY★★NOLON★PC★★PE★PP★PS★POLYSULFONE★PVC★SAN★POLYESTER★XT-POL YMER★材质参考表List of Naterials不同塑料之熔接状况welding condition of different plasticeUltrasonic超声波焊接Hot-plate热板Vibration 震动Spin旋转RadioFreq高频Near field welding近距离Farfieldewelding远距离Inserting塑胶Staking铆接Spotwelding点焊oncontact接触①low temp低温OnContact②hightemp高温Non-contacd不接触③Acrylic/Styrenne/Acrylonitrle(ASA)丙烯酸/苯乙烯/丙烯晴2-32△2222-333224Acrylonitrle/Butadiene/Styrenne(ABS)丙烯硝/丁二烯/苯乙烯（超不碎胶）11△1-2111-22221-24Cellulose acervate(CA)醋酸纤维素/纤维素乙酸脂22-3△22-323-43-43-4223-4Methacrylate(Acrylic)(PMMA)甲基丙烯酸脂（亚加力）1-21-2△1-222212-32-323-4PA-Blends尼龙混合物3*3-4△3-43-43-423-4322-34PC-ABS-Blends PC/ABS混合物2-33△3-432-3233224PC-PBT-Blends PC/PBT混合物2-33-4△3-43-42-3233224Polyaceta(POM)聚甲醛22&2-32-32-31-222224 Polyamide(Nylon6)尼龙62-32-3&2-32-32-33-43-42-31-21-23-4 Polyamide(Nylon6/6)尼龙6/62-32-3&2-3332-322-31-223-4 Polyamide-copolymer(Nylon6-3-T)尼龙6-3-T222222-333223-4Polybutylane terephthalate(PBT)聚丁稀酸脂3injectionparts注塑件2-3&232-33-433224 1Foils加薄胶膜Polycarbonate(PC)聚碳酸脂（防弹胶）22△2222-32-3221-24Polyethylene(PE)聚乙烯（软胶）34332123324Polyethylene terephthalate(PET)聚乙烯酸脂(宝特胶)3injectionparts2-3&2-32-333-43322-341Foils加薄胶膜Polyphenylene oxide(PPO)聚氧化亚苯22△2-32-32-3223224 Polyphenylene sulfide(PPS)聚硫苯22&222233224Polypropylene(PP)聚丙烯（百折胶）34332123224Polystyrene(PS)聚苯乙烯（硬胶）11△11112321-24Polysukfone resin(PSO)聚砜树脂22&22-322-32-33224Polyvinyl chloride(PVC)聚氯乙烯2-3with Foils加薄胶膜3△2-32-32-31-23#3-42-321PP-EPDM-Blends PP-EPDMh-混合物33-4△3-42-3222-32-3224PPO-Blends 聚氧化亚苯混合物3with Foils加薄胶膜3-4△3-43-4322-32-3224Styrene/Butadiene(SB)苯乙烯/丁二烯11△22133321-24List of Symbols字符代表1=Very good非常好2=Good良好3=limited尚可4=Not possible不可能#=Exhoust fan recommended建议加排氧扇△=Energy director recommended建议焊接面加焊线*=Knurl Euced horn recommended建议焊头表面刻浪花纹&=Shear joint recommended建议焊接面造剪切面①Hot plate temperature up to290摄氏度,heat platens in contact with parts to be welded.热板温度达到290摄氏度，热板要与工作接触。
超声波焊接焊缝设计
超声波焊接焊缝设计
超声波焊接焊缝设计是指在超声波焊接过程中，根据需要的焊接强度和焊接部位的形状设计焊缝的形状和尺寸。
首先，需要确定焊缝的位置和形状。
焊缝应该位于需要焊接的两个工件的接触区域。
焊缝的形状可以根据工件的形状和结构要求进行设计，常见的焊缝形状有直线、环形、锯齿状等。
其次，需要确定焊缝的尺寸。
焊缝的尺寸应该保证焊接部位的接触面积足够大，在不影响焊接质量的前提下尽量减小焊缝的尺寸，可以提高焊接效率和焊接强度。
焊缝的宽度一般为工件厚度的一半到工件厚度的3/4，焊缝的深度一般为工件厚度的
1/4到工件厚度的1/2。
最后，需要考虑焊接过程中的其他因素。
如要保证焊缝的均匀性，可以在焊缝的两侧设置一定的间隔，避免焊接时焊缝偏移。
同时，在焊接前要确保焊接区域的清洁，以提高焊缝的质量。
总体来说，超声波焊接焊缝的设计需要根据具体的焊接要求和工件的结构形状进行，既要考虑焊接强度，又要考虑焊接效率和质量。
超声波焊接的焊口设计
超声波焊接的焊口设计合理的焊口结构是保证最佳焊接效果的关Array键条件之一，各种焊口设计又取决于多种因素，如材料类型、零件形状和焊接要求（即强度、密封、外观等）。
图一表示典型的导能焊线设计。
对于某些需要高能量的树脂（即晶型、低刚度或高熔点的非晶型），其导能焊线尺寸应同比加大1.5~2倍。
当焊件没有密封要求时，则可以将焊线设计成断续的，以减少能量损耗。
图二表示外侧遮蔽的焊口设计（必要时也可设计成双向遮蔽），这样可避免向外溢料，以保证外观质量。
设计时应保证a≥b。
图三表示需要严密封接时所用的剪切焊接法。
特别适合于晶型树脂（PP、PE、Nilon、POM 等），对于超过焊件本体强度的连接要求，建议熔深为壁厚的1.25倍。
剪切量与焊件尺寸成正比，一般取值0.2~0.5mm。
剪切焊接的夹具必须限制下工件向外挠曲变形，而超声波声头与上工件作用面应尽可能靠近焊口（象是一个盖子），以防上工件向内挠曲。
对于中间壁剪切焊，则可采用图四所示的榫槽结构，以避免挠曲变形。
由于超声波能量传递中的高压强和剧烈振动，所以在焊口设计中还应避免以下结构隐患： 1、超声波声头和（或）超声波工装与焊件接触面太小，容易在焊件表面产生压痕和熔斑。
建议该接触面积应大于焊接面积的三倍，且尽可能正对焊接处（图二）。
2、盖状上工件太薄，容易在共振下开裂，或“击穿”，建议加筋处理（图二）。
3、细小附件与主体连接处强度太弱，容易振断，建议在根部加一圆R（图三）。
4、结构承力不好，致使能量不能有效地传递到结合面上。
如无法避免这种设计，则应将超声波声头及超声波工装的着力面改在承力良好的位置（图四）。
此外，工装夹具也在很大程度上影响焊接效果，被焊工件的材料、形状、壁厚及不对称性等因素均可能影响能量向界面的传递。
这都需要精心设计工装夹具，以保证焊接界面的均匀承力。
对于某些焊件，结合面可能过于严合而不能产生相对位移，这时可适当降低超声波工装的刚性，以保证在结合面产生异相状态。
超声波焊接线设计标准
超声波焊接线设计标准超声波焊接作为一种高效、环保、节能的焊接技术，被广泛应用于汽车制造、电子设备生产、医疗器械加工等领域。
超声波焊接线设计标准是确保超声波焊接设备安全、稳定、高效运行的重要依据。
下面将从设备选型、安装、调试、操作、维护等方面，详细介绍超声波焊接线的设计标准。
一、设备选型1.根据焊接材料的不同选择适用的超声波焊接设备，包括超声波振动头、超声波焊接机、超声波发生器等设备。
2.超声波焊接设备应根据预期的焊接效果、生产能力、材料特性等因素进行选择，确保设备性能能够满足生产需求。
3.设备选型应符合国家相关标准和规定，并具备生产厂家的合法资质证明。
二、安装1.超声波焊接设备的安装应在专业技术人员的指导下进行，确保设备安装位置合理、固定可靠、通风良好。
2.超声波焊接设备应与其它设备和生产线隔离，避免干扰影响焊接效果。
3.设备安装过程中，应注意保护设备外壳，避免划伤、碰撞等造成设备损坏。
三、调试1.设备安装完成后，应进行严格的电气连接和机械连线检查，确保设备各部分连接良好，不漏电、不短路。
2.进行超声波焊接设备的初始调试，包括超声波振动头的频率、振幅调整，超声波焊接机的压力、时间参数设置等。
3.确保设备调试完成后，验证焊接效果符合要求，材料焊接牢固、美观、无碎裂。
四、操作1.超声波焊接设备的操作应有专门的操作人员进行，操作人员应经过专业培训，熟悉设备的操作流程和注意事项。
2.操作人员应穿戴相应的劳动防护用品，遵守设备操作规程和安全操作规定。
3.在操作过程中，应及时监测设备运行状况，发现异常情况立即停机处理，并报告维修人员进行维护。
五、维护1.超声波焊接设备的维护应按照设备使用说明书和维护手册进行，定期对设备进行清洁、润滑、保养等操作。
2.定期检查超声波焊接设备的电气元件、传动部件、超声波振动头等部分，及时发现并处理设备存在的问题。
3.保持设备周围环境整洁，避免灰尘、湿气等对设备正常运行的影响。
超声波焊接线设计标准是确保超声波焊接设备安全、稳定、高效运行的重要保障。
超声波焊接线设计
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Acrylonitrle/Butadiene/Styrenne(ABS)
丙烯硝/丁二烯/苯乙烯（超不碎胶）
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Cellulose acervate(CA)
醋酸纤维素/纤维素乙酸脂
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Near field welding近距离
Far fielde welding远距离
Inserting塑胶
Staking铆接
Spot welding点焊
on contact接触①low temp低温
On Contact②high temp高温
Non-contacd不接触③
Acrylic/Styrenne/Acrylonitrle(ASA)
聚苯乙烯（硬胶）
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Polysukfone resin(PSO)
聚砜树脂
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Polyvinyl chloride(PVC)
聚氯乙烯
2-3with Foils
加薄胶膜
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超声波塑料件的焊接线设计
超声波塑料件的焊接线设计代注塑方式能有效提供比较完美的焊接用塑胶件。
光我们决定用超声波焊接技术完成熔合时，塑料件的结构设计必须首先考虑如下几点：1 焊缝的大小（即要考虑所需强度）2 是否需要水密、气密3 是否需要完美的外观4 避免塑料熔化或合成物的溢出5 是否适合焊头加工要求焊接质量可能通过下几点的控制来获得：1 材质2 塑料件的结构3 焊接线的位置和设计4 焊接面的大小5 上下表面的位置和松紧度6 焊头与塑料件的妆触面7 顺畅的焊接路径8 底模的支持为了获得完美的、可重复的熔焊方式，必须遵循三个主要设计方向：1 最初接触的两个表面必须小，以便将所需能量集中，并尽量减少所需要的总能量（即焊接时间）来完成熔接。
2 找到适合的固定和对齐的方法，如塑料件的接插孔、台阶或企口之类。
3 围绕着连接界面的焊接面必须是统一而且相联系互紧密接触的。
如果可能的话，接触面尽量在同一个平面上，这样可使能量转换时保持一致。
下面就对塑料件设计中的要点进行分类举例说明：整体塑料件的结构1.1塑料件的结构塑料件必须有一定的刚性及足够的壁厚，太薄的壁厚有一定的危险性，超声波焊接时是需要加压的，一般气压为2-6kgf/cm2 。
所以塑料件必须保证在加压情况下基本不变形。
1.2罐状或箱形塑料等，在其接触焊头的表面会引起共振而形成一些集中的能量聚集点，从而产生烧伤、穿孔的情况（如图1所示），在设计时可以罐状顶部做如下考虑○1 加厚塑料件○2 增加加强筋○3 焊头中间位置避空1.3尖角如果一个注塑出来的零件出现应力非常集中的情况，比如尖角位，在超声波的作用下会产生折裂、融化。
这种情况可考虑在尖角位加R角。
如图2所示。
1.4塑料件的附属物注塑件内部或外部表面附带的突出或细小件会因超声波振动产生影响而断裂或脱落，例如固定梢等（如图3所示）。
通过以下设计可尽可能减小或消除这种问题：○1 在附属物与主体相交的地方加一个大的R角，或加加强筋。
○2 增加附属物的厚度或直径。
超声波焊接线设计标准
超声波焊接线设计标准一、概述超声波焊接是一种高效、环保的连接工艺，广泛应用于塑料、金属、陶瓷等材料的连接。
本文旨在提供超声波焊接线设计的基本标准，帮助工程师和设计师在产品开发中更好地应用超声波焊接技术。
二、设计标准1. 材料选择：选择适合超声波焊接的材料是关键。
一般来说，高分子材料如塑料、橡胶等较易焊接，而金属、陶瓷等硬质材料则较难焊接。
2. 结构设计：超声波焊接线的结构设计应遵循简单、稳定的原则。
避免有过多的转折、弯曲等复杂结构，以减少能量的损失和焊接不良的风险。
3. 声学匹配：在超声波焊接过程中，声学匹配是影响焊接效果的重要因素。
声学匹配包括声阻抗、声速等参数的匹配，确保超声波在焊接线中传播时能量损失最小。
4. 焊接参数设置：正确设置焊接参数是保证焊接质量的关键。
包括超声波频率、振幅、功率、焊接时间等参数，应根据材料类型和厚度等因素进行合理设置。
5. 焊接质量检测：为确保焊接质量，应在生产过程中定期对焊接线进行检查和测试。
可以采用目视检查、破坏性试验等方法，以确保产品的可靠性。
6. 安全性考虑：超声波焊接过程中会产生高频振动和高温，因此设计时应考虑安全性，包括设备固定、防护措施等。
7. 生产效率：设计超声波焊接线时，应考虑生产效率。
选择合适的设备型号和配置，以提高生产效率。
8. 维护与保养：为确保超声波焊接线的长期稳定运行，应定期对设备进行维护和保养。
包括检查紧固件、更换易损件、清洁设备等。
9. 环境适应性：考虑到生产环境可能存在的温差、湿度等因素，设计时应选择适应性强、耐用的设备及部件。
10. 经济性：在满足生产需求的前提下，应考虑设备的经济性。
选择性价比高的设备型号和配置，以降低生产成本。
三、总结超声波焊接线的设计标准是确保焊接质量和生产效率的关键因素。
在设计过程中，应充分考虑材料选择、结构设计、声学匹配、焊接参数设置、质量检测、安全性、生产效率、维护保养、环境适应性和经济性等方面的要求，以确保设计的有效性。
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PPO-Blends
聚氧化亚苯混合物
3with Foils加薄胶膜
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3பைடு நூலகம்
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Styrene/Butadiene(SB)
苯乙烯/丁二烯
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List of Symbols字符代表
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Polyamide-copolymer(Nylon6-3-T)
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Polybutylane terephthalate(PBT)
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1Foils加薄胶膜
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#=Exhoust fan recommended建议加排氧扇
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*=Knurl Euced horn recommended建议焊头表面刻浪花纹
&=Shear joint recommended建议焊接面造剪切面
聚苯乙烯（硬胶）
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Polysukfone resin(PSO)
聚砜树脂
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Polyvinyl chloride(PVC)
聚氯乙烯
2-3with Foils
加薄胶膜
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PP-EPDM-Blends
PP-EPDMh-混合物
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1Foils加薄胶膜
Polyphenylene oxide(PPO)
聚氧化亚苯
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Polypropylene(PP)
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Polystyrene(PS)
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Polyamide(Nylon6/6)
尼龙6/6
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Near field welding近距离
Far fielde welding远距离
Inserting塑胶
Staking铆接
Spot welding点焊
on contact接触①low temp低温
On Contact②high temp高温
Non-contacd不接触③
Acrylic/Styrenne/Acrylonitrle(ASA)
尼龙
聚碳酸脂PC
聚乙烯PE
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聚讽
聚氯乙烯
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SAN
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POLYESTER
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材质参考表List of Naterials不同塑料之熔接状况welding condition of different plastice
Ultrasonic超声波焊接
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Vibration震动
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Methacrylate(Acrylic)(PMMA)
甲基丙烯酸脂（亚加力）
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PC-ABS-Blends
PC/ABS混合物
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PC-PBT-Blends
热板温度达到290摄氏度以上，热板仍与工作接触，很多实例都要用约340摄氏度范围温度。
③temperature rang from 400摄氏度to 650摄氏度,No contact between heat platns and part to be welded.热板温度在400摄氏度-650摄氏度，热板与工作部接触。
丙烯酸/苯乙烯/丙烯晴
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Acrylonitrle/Butadiene/Styrenne(ABS)
丙烯硝/丁二烯/苯乙烯（超不碎胶）
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Cellulose acervate(CA)
醋酸纤维素/纤维素乙酸脂
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①Hot plate temperature up to 290摄氏度,heat platens in contact with parts to be welded.热板温度达到290摄氏度，热板要与工作接触。
②Hot plate temperature above to 290摄氏度,many applications with temperature rang above 340摄氏度,Heat platens in contact with parts to be welded.
超声波焊接线设计
熔接前
熔接后
凹凸槽型设计
阶梯形设计
汽车后灯片
导熔点设计
阶梯形水
气密设计
适用于反光
器导熔点
接面以角度
为导熔点设计
以便渐进熔接
A导能点高度R熔接表面区域
p塑胶厚度E熔接间隙以防外凸
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熔接良好
可以结合
不易熔接
两烯晴双烯苯乙烯
缩醛树脂
压克力
纤维素
ABS和P.C合成物
压克力和PVC合金
聚亚苯氧化物
Polycarbonate(PC)
聚碳酸脂（防弹胶）
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Polyethylene(PE)
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聚乙烯酸脂(宝特胶)
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