MITEN ULTRASONIC PROCESS toimii
Ultraäänihitsauksessa korkean taajuuden värähtelyjä levitetään kahden osan pinnoilla värähtelevällä työkalulla, jota kutsutaan yleisesti ”sarveksi” tai ”sonotrodiksi”. Ultraäänivärähtelyjä luovat joukko komponentteja - virtalähde, muunnin, tehostin ja sarvi - jotka tuottavat mekaanista tärinää osiin.
Virtalähde ottaa standardin sähköjännitteen ja muuntaa sen toimintataajuudeksi. Seuraavassa esimerkissä hyödynnetään yhteistä 20 kHz: n ultraäänihitsaustaajuutta, vaikka hitsaus voi tapahtua 15 - 60 kHz: n alueella erityistarpeiden täyttämiseksi. Käytössä virtalähde lähettää sähköenergian määrätyllä taajuudella RF-kaapelin kautta muuntimeen. Muuntimessa käytetään pietsosähköistä keramiikkaa sähköenergian muuntamiseksi mekaanisiksi värähtelyiksi virtalähteen toimintataajuudella. Tämä mekaaninen värähtely kasvaa tai pienenee tehostimen ja sarven konfiguraation perusteella. Sovellusinsinööri määrittelee oikean mekaanisen värähtelyn amplitudin ja se perustuu osissa käytettyihin termoplastisiin materiaaleihin.
Hitsattavat osat asetetaan mekaanisen kuorman alle, yleensä pneumaattisella toimilaitteella, joka pitää tehostimen ja äänimerkin. Tässä kuormituksessa mekaaniset värähtelyt siirretään materiaalipintojen väliseen rajapintaan, joka keskittyy värähtelyihin intermolekulaarisen ja pinnan kitkan aikaansaamiseksi. Tämä kitka luo lämpöä ja sen jälkeen sulaa, joka kiinteytyy hitsatuksi sidokseksi.
Ultraäänijärjestelmän peruskomponentit ovat virtalähde, toimilaite ja pino. Virtalähde ottaa linjajännitteen nimelliseen 120-240 V: iin ja muuntaa sen korkeajännitteiseksi, suurtaajuiseksi signaaliksi. Se sisältää myös ohjelmoinnin, joka on tarpeen toimilaitteen ja pinon ohjaamiseksi hallitusti halutun hitsaustuloksen saavuttamiseksi. Toimilaite, joko pneumaattisesti tai sähköisesti toimiva, ja joka on saatavana erillisenä benchtop-yksikkönä tai integroituun automatisoituun järjestelmään, siirtää ultraäänityökalua liitettäviä osia kohti. Se käyttää tarvittavaa voimaa materiaaleihin hitsausolosuhteiden luomiseksi.
Ultraäänipino täydentää järjestelmää. Se siirtää värähtelyenergiaa suoraan kosketuksiin osien kanssa tiivistys- / liitospintaan. Pino koostuu tyypillisesti kolmesta erästä: anturista tai muuntimesta (edellä kuvatusta), joka sisältää pietsosähköiset keraamiset kiteet, jotka värähtelevät käytetyn tehonsyöttösignaalin taajuudella. Kun nämä kiteet värähtelevät, ne laajenevat ja supistuvat fyysisesti, mikä luo mitattavan mekaanisen liikkeen (jota kutsutaan huippu-huippu-amplitudiksi) anturin ulostulopuolella.
Toinen osa, tehostin, jossa on kiinnitetty rengas sen keskiosassa, palvelee kahta toimintoa: Se toimii pinon kiinnityskohtana toimilaitteeseen ja toimii myös anturissa muodostetun lähtöliikkeen vahvistamiseksi tai vähentämiseksi.
Pino on kolmas ja viimeinen komponentti (sonotrode), joka ottaa yhteyttä liitettäviin osiin. Äänimerkki on suunniteltu vastaamaan jäykkien osien profiilia, jotka on liitettävä tai joissa voi olla tiivistysprofiili, joka on lisätty sen kosketuspintaan kalvo / tekstiili-sovelluksessa. Kullekin sovellukselle sarvi on suunniteltu yhdistämään muiden pinokomponenttien kanssa optimaalisen amplitudin ulostulon saavuttamiseksi, jotta ultraäänihitsaus tapahtuu mahdollisimman tehokkaasti.
Löydä ammattimainen ultraäänilaite?
Napsauta Altrasonic-tekniikkaa, kun haluat ymmärtää sen!
