Jak funguje ultrasonický proces
Při ultrazvukovém svařování jsou vysokofrekvenční vibrace aplikovány na povrchy dvou částí vibračním nástrojem, běžně nazývaným "houkačka" nebo "sonotroda". Svařování vzniká v důsledku tepla vzniklého na rozhraní mezi jednotlivými částmi. Ultrazvukové vibrace jsou vytvářeny řadou komponent - napájecím zdrojem, převodníkem, posilovačem a houkačkou -, které přenášejí části mechanických vibrací.
Napájecí zdroj přebírá standardní elektrické napětí a převádí jej na provozní frekvenci. V následujícím příkladu budeme využívat společnou frekvenci svařování 20 kHz, ačkoli svařování může probíhat v rozmezí 15 až 60 kHz, aby splňovalo specializované potřeby. Při provozu napájecí zdroj odešle elektrickou energii na zadanou frekvenci pomocí RF kabelu do konvertoru. Převodník využívá piezoelektrickou keramiku pro přeměnu elektrické energie na mechanické vibrace při provozní frekvenci napájecího zdroje. Tato mechanická vibrace se zvýší nebo sníží na základě konfigurace posilovače a houkačky. Správná amplituda vibrací je určena aplikačním technikem a je založena na termoplastických materiálech použitých v těchto částech.
Části, které mají být svařeny, jsou umístěny pod mechanickým zatížením, obvykle s pneumatickým pohonem, který drží posilovač a houkačku. Pod tímto zatížením se mechanické vibrace přenášejí na rozhraní mezi povrchy materiálu, které zaostří vibracemi, aby vytvořily intermolekulární a povrchové tření. Toto tření vytváří teplo a následnou taveninu, která ztuhne do svařované vazby.
Základní komponenty ultrazvukové soustavy jsou napájecí zdroj, akční člen a zásobník. Napájecí napětí pokrývá síťové napětí při jmenovitém napětí 120-240 V a přeměňuje ho na vysokonapěťový vysokofrekvenční signál. Obsahuje také programování potřebné k ovládání akčního členu a stohu řízeným způsobem, aby se dosáhlo požadovaného výsledku svařování. Pohon, pneumatický nebo elektrický servomotor a dostupný jako samostatná stolní jednotka nebo integrovaný do automatizovaného systému, přesune ultrazvukové nástroje směrem k spojovaným dílům. Aplikuje potřebnou sílu na materiály, které pomáhají při vytváření podmínek svařování.
Ultrazvukový zásobník doplňuje systém. Přenáší vibrační energii přímým kontaktem s díly na těsnicí / spojovací plochu. Hromada se obvykle skládá ze tří položek: převodník nebo konvertor (popsaný výše), který obsahuje piezoelektrické keramické krystaly, které kmitují na kmitočtu použitého napájecího signálu. Jak tyto krystaly oscilují, fyzicky se rozšiřují a kontrastují a vytváří měřitelný mechanický pohyb (označovaný jako amplituda špička-špička) na výstupní straně měniče.
Druhá část, posilovač, s připojeným kroužkem ve středním řezu, slouží dvěma funkcemi: působí jako montážní bod pro zásobník do pohonu a také slouží k zesílení nebo snížení výstupního pohybu vytvořeného v převodníku.
Třetí a poslední součástí stohu je houkačka (sonotroda), která se dotýká částí, které mají být spojeny. Houkačka bude navržena tak, aby odpovídala profilu tuhých částí, které mají být spojeny, nebo může mít těsnicí profil přidaný ke své kontaktní ploše ve filmové / textilní aplikaci. Pro každou aplikaci je houkačka navržena tak, aby kombinovala s ostatními součástmi zásobníku, aby dosáhla optimální úrovně amplitudového výstupu, aby bylo možné ultrazvukové svařování co nejúčinněji.
Najít profesionální ultrazvukové zařízení?
Klikněte na Altrasonic Technology, abyste to udělali !
