Иако се заснивају на акумулираном искуству у индустрији, многи материјали за општу намену препоручују амплитуде дизајна. Међутим, како се новоразвијени специјални материјали брзо повећавају, нада се да ће постојати експериментална метода за одређивање минималне амплитуде потребне за материјале. Овде уводимо изводљиву методу за одређивање минималне потребне амплитуде. Излазна амплитуда главе за заваривање зависи од фреквенције опреме, излазне амплитуде претварача, односа трансформације амплитудског модулатора (сирене) и облика облика главе за заваривање. Типична метода дизајнирања главе за заваривање је: под условом да је материјал мањи од напона ограничења замора, што је већи однос трансформације дизајна главе за заваривање то бољи (то јест, што је већа амплитуда излаза, то је боље). Ако треба да смањите амплитуду, промените амплитудски модулатор са мањим односом или прилагодите напон да бисте смањили амплитуду.
Међутим, овај метод дизајна има неке недостатке:
Однос трансформације не може се равномерно распоредити, односно однос трансформације главе за заваривање и модулатора амплитуде су веома различити. Треба имати на уму да ће се када глава за заваривање и амплитудски модулатор имају близак однос трансформације, побољшати перформансе ултразвучног триплета (претварач + амплитудски модулатор +).
Променом напона како би се смањио однос трансформације главе за заваривање, истовремено ће се смањити излазна снага електричне кутије. На пример, када је амплитуда подешена на 50%, електрична кутија са оригиналном излазном снагом од 2400В ће стварно произвести 1200В. Лако је изазвати преоптерећење.
Коришћење великих амплитуда проузроковаће неприхватљиву штету на деловима. На пример, пукотине на малој површини попречног пресека могу проузроковати опекотине и оштетити мембране, мембране филтера и електронске компоненте.
Из горе наведених разлога, веома је важно дефинисати минималну амплитуду потребну за ултразвучно заваривање пластике у раној фази.
Израчун амплитуде Величина амплитуде која се преноси на пластични део је умножак излазне амплитуде претварача, односа амплитудског модулатора и односа главе за заваривање.
Излазну амплитуду претварача и однос амплитудског модулатора обезбеђује произвођач ултразвучне опреме и често су фиксни. Али однос трансформације главе за заваривање може се дизајнирати.
Коефицијент трансформације главе за заваривање има приближну формулу за израчунавање: однос трансформације главе за заваривање=маса изнад чвора главе за заваривање ÷ маса испод чвора главе за заваривање. Пошто су густина и дужина материјала једнаки, формула је поједностављена као: однос трансформације главе за заваривање=површина попречног пресека изнад чвора главе за заваривање ÷ површина попречног пресека испод чвора главе за заваривање × 0,8. Коефицијент 0,8 узима се у обзир утицај прелаза филета на чвору.
Кроз овај метод израчунајте теоретску излазну амплитуду главе за заваривање у следећем тесту као 13,9 ум (од врха до врха). Измерена амплитуда је 15ум (од врха до врха). Њих двоје су блиски.
У процесу испитивања, аморфни материјал ПЦ и полукристални материјал ПП се бирају за експеримент како би се утврдила минимална амплитуда потребна за два материјала.
Опрема за ултразвучно заваривање са серво погоном је врло погодна за одређивање теста минималне амплитуде. Будући да његова глава за заваривање може да лебди и генерише податке о мерењу притиска и корелира са подацима као што је амплитуда ултразвучне вибрације. У суштини, ГГ куот; Мелт-матцх ГГ куот; функција уређаја омогућава глави за заваривање да контактира производ подешеним притиском, заустави спуштање и покреће ултразвучне вибрације. Ултразвучне вибрације се преносе у положај пластичног завара. Једном када уређај измери пад притиска, површински полимер је почео да се топи. Тада глава за заваривање почиње да се креће надоле.
Генерално верујемо да ће аморфни материјал ПЦ, након што је температура виша од температуре преласка у стакло, показивати постепено омекшавање, како се температура повећава. Полукристални материјал ПП ће се изненада укаплити када достигне тачку топљења.
У овом експерименту својства ПП која се постепено мењају могу бити последица мекоће овог материјала. Брза промена рачунара може бити узрокована амплитудом која није у исправном опсегу. Потребни су даљи експерименти, попут повећања опсега амплитуде рачунара или мерења температуре шава за заваривање.
Закључак Овај рад пружа експерименталну методу и оквир за одређивање минималне амплитуде потребне за пластику. Снажна корелација између времена топљења материјала и амплитуде и снаге заваривања такође показује да је овај метод процене минималне потребне амплитуде изводљив.
