Како се генерише топлота ултразвучне машине за заваривање?
Технологија ултразвучног заваривања има предности економичности, поузданости и једноставне интеграције аутоматизације и уобичајена је технологија за заваривање пластике.
За разлику од традиционалних извора топлоте који стварају топлоту у директном контакту са пластиком, ултразвучни бакарни спојеви стварају топлоту прскањем.
1. Амплитуда, фреквенција и таласна дужина
Код ултразвучног заваривања, уздужни таласи се шире на високим фреквенцијама, што доводи до механичких вибрација мале амплитуде. Електрична енергија апарата за заваривање се претвара у механичку енергију за повратно кретање. Да бисмо разумели однос између амплитуде, фреквенције и таласне дужине и како се они односе на стварање топлоте, морамо да идентификујемо главне компоненте ултразвучног заваривача.
Главне компоненте ултразвучног заваривача су извор напајања, претварач, амплитудни модулатор (понекад се назива амплитудски претварач) и глава за заваривање. Генератор претвара 50-60Хз напајање са напоном од 120В/240В у 20-40кхз напајање напоном од 1300В. Ова енергија се доводи у сензор, који претвара електричну енергију у механичке вибрације користећи пиезоелектричну керамику у облику диска која производи померање деформације када се кроз њу прође струја високе фреквенције.
Претварач преноси вибрацију на амплитудски модулатор. Амплитудни модулатор појачава амплитуду ултразвучних таласа и наставља да је преноси на главу за заваривање. Врх за лемљење наставља да појачава амплитуду ултразвучних таласа и остварује контакт са делом.
Енергија се преноси на локације шипки за заваривање два дела склопа. Пошто је електрода дизајнирана да буде тачка у којој је енергија концентрисана, трење ствара топлоту под притиском. Топлота се ствара трењем између горње и доње површине материјала и између молекула унутар материјала. Топлота од трења топи горњи и доњи део и спаја их заједно на месту заваривања.
2. Знати брзину загревања
За исти материјал, три фактора одређују брзину загревања: фреквенција, амплитуда и притисак заваривања. За постојеће уређаје као што су 15Кхз, 20Кхз, 30кхз или 40Кхз, фреквенција је фиксна. Због тога се брзина загревања обично може променити притиском заваривања. Генерално, што је већи притисак, то је бржа стопа грејања. Такође, можете променити амплитуду, баш као и притисак, што је већа амплитуда, то је брже загревање.
Наравно, превелики притисак и амплитуда такође могу негативно утицати на квалитет шава, као што су деградација материјала, цурење, пукотине и изливање. Стога, ултразвучно заваривање захтева процес оптимизације параметара процеса. Након што се одреде параметри процеса заваривања, процес заваривања може постићи стабилан излаз велике брзине и високе чврстоће. Због тога се ултразвучно заваривање широко користи у масовној производњи.
3. Време, растојање, снага и енергија
Топлота потребна за заваривање зависи од врсте материјала, дизајна завара и спецификација опреме. Традиционални метод термичке контроле је заваривање према временском режиму, односно заваривање на одређено време, као што је 0.2-1 с (обично мање од 1 с). Међутим, данашња опрема за ултразвучно заваривање често такође омогућава подешавање и праћење удаљености заваривања, снаге и енергије. Прописно обучени оператери такође могу подесити параметре за конзистентне резултате заваривања на основу стварних услова и различитих материјала. Ово такође значајно побољшава флексибилност и поузданост заваривања.
